granicus.if.org Git - zfs/blob - cmd/ztest/ztest.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
  24  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
  29  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
  30  *
  31  * The overall design of the ztest program is as follows:
  32  *
  33  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
  34  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
  35  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
  36  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
  37  *
  38  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
  39  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
  40  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
  41  *
  42  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
  43  *     verify that self-healing data really works.
  44  *
  45  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
  46  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
  47  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
  48  *
  49  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
  50  *     we run the entire test in a child of the main process.
  51  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
  52  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
  53  *     The parent then runs the test again, using the existing
  54  *     storage pool, as many times as desired. If backwards compatability
  55  *     testing is enabled ztest will sometimes run the "older" version
  56  *     of ztest after a SIGKILL.
  57  *
  58  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
  59  *     many of the functional tests record the transaction group number
  60  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
  61  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
  62  *     If you add a new test, please do this if applicable.
  63  *
  64  * (7) Threads are created with a reduced stack size, for sanity checking.
  65  *     Therefore, it's important not to allocate huge buffers on the stack.
  66  *
  67  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
  68  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
  69  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
  70  *
  71  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
  72  *
  73  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
  74  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
  75  *
  76  * Use the -k option to set the desired frequency of kills.
  77  *
  78  * When ztest invokes itself it passes all relevant information through a
  79  * temporary file which is mmap-ed in the child process. This allows shared
  80  * memory to survive the exec syscall. The ztest_shared_hdr_t struct is always
  81  * stored at offset 0 of this file and contains information on the size and
  82  * number of shared structures in the file. The information stored in this file
  83  * must remain backwards compatible with older versions of ztest so that
  84  * ztest can invoke them during backwards compatibility testing (-B).
  85  */
  86
  87 #include <sys/zfs_context.h>
  88 #include <sys/spa.h>
  89 #include <sys/dmu.h>
  90 #include <sys/txg.h>
  91 #include <sys/dbuf.h>
  92 #include <sys/zap.h>
  93 #include <sys/dmu_objset.h>
  94 #include <sys/poll.h>
  95 #include <sys/stat.h>
  96 #include <sys/time.h>
  97 #include <sys/wait.h>
  98 #include <sys/mman.h>
  99 #include <sys/resource.h>
 100 #include <sys/zio.h>
 101 #include <sys/zil.h>
 102 #include <sys/zil_impl.h>
 103 #include <sys/vdev_impl.h>
 104 #include <sys/vdev_file.h>
 105 #include <sys/spa_impl.h>
 106 #include <sys/metaslab_impl.h>
 107 #include <sys/dsl_prop.h>
 108 #include <sys/dsl_dataset.h>
 109 #include <sys/dsl_destroy.h>
 110 #include <sys/dsl_scan.h>
 111 #include <sys/zio_checksum.h>
 112 #include <sys/refcount.h>
 113 #include <sys/zfeature.h>
 114 #include <sys/dsl_userhold.h>
 115 #include <stdio.h>
 116 #include <stdio_ext.h>
 117 #include <stdlib.h>
 118 #include <unistd.h>
 119 #include <signal.h>
 120 #include <umem.h>
 121 #include <dlfcn.h>
 122 #include <ctype.h>
 123 #include <math.h>
 124 #include <sys/fs/zfs.h>
 125 #include <libnvpair.h>
 126
 127 static int ztest_fd_data = -1;
 128 static int ztest_fd_rand = -1;
 129
 130 typedef struct ztest_shared_hdr {
 131         uint64_t        zh_hdr_size;
 132         uint64_t        zh_opts_size;
 133         uint64_t        zh_size;
 134         uint64_t        zh_stats_size;
 135         uint64_t        zh_stats_count;
 136         uint64_t        zh_ds_size;
 137         uint64_t        zh_ds_count;
 138 } ztest_shared_hdr_t;
 139
 140 static ztest_shared_hdr_t *ztest_shared_hdr;
 141
 142 typedef struct ztest_shared_opts {
 143         char zo_pool[MAXNAMELEN];
 144         char zo_dir[MAXNAMELEN];
 145         char zo_alt_ztest[MAXNAMELEN];
 146         char zo_alt_libpath[MAXNAMELEN];
 147         uint64_t zo_vdevs;
 148         uint64_t zo_vdevtime;
 149         size_t zo_vdev_size;
 150         int zo_ashift;
 151         int zo_mirrors;
 152         int zo_raidz;
 153         int zo_raidz_parity;
 154         int zo_datasets;
 155         int zo_threads;
 156         uint64_t zo_passtime;
 157         uint64_t zo_killrate;
 158         int zo_verbose;
 159         int zo_init;
 160         uint64_t zo_time;
 161         uint64_t zo_maxloops;
 162         uint64_t zo_metaslab_gang_bang;
 163 } ztest_shared_opts_t;
 164
 165 static const ztest_shared_opts_t ztest_opts_defaults = {
 166         .zo_pool = { 'z', 't', 'e', 's', 't', '\0' },
 167         .zo_dir = { '/', 't', 'm', 'p', '\0' },
 168         .zo_alt_ztest = { '\0' },
 169         .zo_alt_libpath = { '\0' },
 170         .zo_vdevs = 5,
 171         .zo_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT,
 172         .zo_mirrors = 2,
 173         .zo_raidz = 4,
 174         .zo_raidz_parity = 1,
 175         .zo_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE,
 176         .zo_datasets = 7,
 177         .zo_threads = 23,
 178         .zo_passtime = 60,              /* 60 seconds */
 179         .zo_killrate = 70,              /* 70% kill rate */
 180         .zo_verbose = 0,
 181         .zo_init = 1,
 182         .zo_time = 300,                 /* 5 minutes */
 183         .zo_maxloops = 50,              /* max loops during spa_freeze() */
 184         .zo_metaslab_gang_bang = 32 << 10
 185 };
 186
 187 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
 188 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
 189
 190 static ztest_shared_opts_t *ztest_shared_opts;
 191 static ztest_shared_opts_t ztest_opts;
 192
 193 typedef struct ztest_shared_ds {
 194         uint64_t        zd_seq;
 195 } ztest_shared_ds_t;
 196
 197 static ztest_shared_ds_t *ztest_shared_ds;
 198 #define ZTEST_GET_SHARED_DS(d) (&ztest_shared_ds[d])
 199
 200 #define BT_MAGIC        0x123456789abcdefULL
 201 #define MAXFAULTS() \
 202         (MAX(zs->zs_mirrors, 1) * (ztest_opts.zo_raidz_parity + 1) - 1)
 203
 204 enum ztest_io_type {
 205         ZTEST_IO_WRITE_TAG,
 206         ZTEST_IO_WRITE_PATTERN,
 207         ZTEST_IO_WRITE_ZEROES,
 208         ZTEST_IO_TRUNCATE,
 209         ZTEST_IO_SETATTR,
 210         ZTEST_IO_TYPES
 211 };
 212
 213 typedef struct ztest_block_tag {
 214         uint64_t        bt_magic;
 215         uint64_t        bt_objset;
 216         uint64_t        bt_object;
 217         uint64_t        bt_offset;
 218         uint64_t        bt_gen;
 219         uint64_t        bt_txg;
 220         uint64_t        bt_crtxg;
 221 } ztest_block_tag_t;
 222
 223 typedef struct bufwad {
 224         uint64_t        bw_index;
 225         uint64_t        bw_txg;
 226         uint64_t        bw_data;
 227 } bufwad_t;
 228
 229 /*
 230  * XXX -- fix zfs range locks to be generic so we can use them here.
 231  */
 232 typedef enum {
 233         RL_READER,
 234         RL_WRITER,
 235         RL_APPEND
 236 } rl_type_t;
 237
 238 typedef struct rll {
 239         void            *rll_writer;
 240         int             rll_readers;
 241         kmutex_t        rll_lock;
 242         kcondvar_t      rll_cv;
 243 } rll_t;
 244
 245 typedef struct rl {
 246         uint64_t        rl_object;
 247         uint64_t        rl_offset;
 248         uint64_t        rl_size;
 249         rll_t           *rl_lock;
 250 } rl_t;
 251
 252 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
 253 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
 254
 255 /*
 256  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
 257  */
 258 typedef struct ztest_od {
 259         uint64_t        od_dir;
 260         uint64_t        od_object;
 261         dmu_object_type_t od_type;
 262         dmu_object_type_t od_crtype;
 263         uint64_t        od_blocksize;
 264         uint64_t        od_crblocksize;
 265         uint64_t        od_gen;
 266         uint64_t        od_crgen;
 267         char            od_name[MAXNAMELEN];
 268 } ztest_od_t;
 269
 270 /*
 271  * Per-dataset state.
 272  */
 273 typedef struct ztest_ds {
 274         ztest_shared_ds_t *zd_shared;
 275         objset_t        *zd_os;
 276         krwlock_t       zd_zilog_lock;
 277         zilog_t         *zd_zilog;
 278         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
 279         char            zd_name[MAXNAMELEN];
 280         kmutex_t        zd_dirobj_lock;
 281         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
 282         rll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
 283 } ztest_ds_t;
 284
 285 /*
 286  * Per-iteration state.
 287  */
 288 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
 289
 290 typedef struct ztest_info {
 291         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
 292         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
 293         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
 294 } ztest_info_t;
 295
 296 typedef struct ztest_shared_callstate {
 297         uint64_t        zc_count;       /* per-pass count */
 298         uint64_t        zc_time;        /* per-pass time */
 299         uint64_t        zc_next;        /* next time to call this function */
 300 } ztest_shared_callstate_t;
 301
 302 static ztest_shared_callstate_t *ztest_shared_callstate;
 303 #define ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(c) (&ztest_shared_callstate[c])
 304
 305 /*
 306  * Note: these aren't static because we want dladdr() to work.
 307  */
 308 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
 309 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
 310 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
 311 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
 312 ztest_func_t ztest_zap;
 313 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
 314 ztest_func_t ztest_zil_commit;
 315 ztest_func_t ztest_zil_remount;
 316 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
 317 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
 318 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
 319 ztest_func_t ztest_fzap;
 320 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
 321 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
 322 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
 323 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
 324 ztest_func_t ztest_fault_inject;
 325 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
 326 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
 327 ztest_func_t ztest_spa_rename;
 328 ztest_func_t ztest_scrub;
 329 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
 330 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
 331 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
 332 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
 333 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
 334 ztest_func_t ztest_split_pool;
 335 ztest_func_t ztest_reguid;
 336 ztest_func_t ztest_spa_upgrade;
 337
 338 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
 339 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
 340 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
 341 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
 342 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
 343
 344 ztest_info_t ztest_info[] = {
 345         { ztest_dmu_read_write,                 1,      &zopt_always    },
 346         { ztest_dmu_write_parallel,             10,     &zopt_always    },
 347         { ztest_dmu_object_alloc_free,          1,      &zopt_always    },
 348         { ztest_dmu_commit_callbacks,           1,      &zopt_always    },
 349         { ztest_zap,                            30,     &zopt_always    },
 350         { ztest_zap_parallel,                   100,    &zopt_always    },
 351         { ztest_split_pool,                     1,      &zopt_always    },
 352         { ztest_zil_commit,                     1,      &zopt_incessant },
 353         { ztest_zil_remount,                    1,      &zopt_sometimes },
 354         { ztest_dmu_read_write_zcopy,           1,      &zopt_often     },
 355         { ztest_dmu_objset_create_destroy,      1,      &zopt_often     },
 356         { ztest_dsl_prop_get_set,               1,      &zopt_often     },
 357         { ztest_spa_prop_get_set,               1,      &zopt_sometimes },
 358 #if 0
 359         { ztest_dmu_prealloc,                   1,      &zopt_sometimes },
 360 #endif
 361         { ztest_fzap,                           1,      &zopt_sometimes },
 362         { ztest_dmu_snapshot_create_destroy,    1,      &zopt_sometimes },
 363         { ztest_spa_create_destroy,             1,      &zopt_sometimes },
 364         { ztest_fault_inject,                   1,      &zopt_sometimes },
 365         { ztest_ddt_repair,                     1,      &zopt_sometimes },
 366         { ztest_dmu_snapshot_hold,              1,      &zopt_sometimes },
 367         { ztest_reguid,                         1,      &zopt_sometimes },
 368         { ztest_spa_rename,                     1,      &zopt_rarely    },
 369         { ztest_scrub,                          1,      &zopt_rarely    },
 370         { ztest_spa_upgrade,                    1,      &zopt_rarely    },
 371         { ztest_dsl_dataset_promote_busy,       1,      &zopt_rarely    },
 372         { ztest_vdev_attach_detach,             1,      &zopt_sometimes },
 373         { ztest_vdev_LUN_growth,                1,      &zopt_rarely    },
 374         { ztest_vdev_add_remove,                1,
 375             &ztest_opts.zo_vdevtime                             },
 376         { ztest_vdev_aux_add_remove,            1,
 377             &ztest_opts.zo_vdevtime                             },
 378 };
 379
 380 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
 381
 382 /*
 383  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
 384  * The callbacks are ordered by txg number.
 385  */
 386 typedef struct ztest_cb_list {
 387         kmutex_t        zcl_callbacks_lock;
 388         list_t          zcl_callbacks;
 389 } ztest_cb_list_t;
 390
 391 /*
 392  * Stuff we need to share writably between parent and child.
 393  */
 394 typedef struct ztest_shared {
 395         boolean_t       zs_do_init;
 396         hrtime_t        zs_proc_start;
 397         hrtime_t        zs_proc_stop;
 398         hrtime_t        zs_thread_start;
 399         hrtime_t        zs_thread_stop;
 400         hrtime_t        zs_thread_kill;
 401         uint64_t        zs_enospc_count;
 402         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
 403         uint64_t        zs_vdev_aux;
 404         uint64_t        zs_alloc;
 405         uint64_t        zs_space;
 406         uint64_t        zs_splits;
 407         uint64_t        zs_mirrors;
 408         uint64_t        zs_metaslab_sz;
 409         uint64_t        zs_metaslab_df_alloc_threshold;
 410         uint64_t        zs_guid;
 411 } ztest_shared_t;
 412
 413 #define ID_PARALLEL     -1ULL
 414
 415 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
 416 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
 417 ztest_shared_t *ztest_shared;
 418
 419 static spa_t *ztest_spa = NULL;
 420 static ztest_ds_t *ztest_ds;
 421
 422 static kmutex_t ztest_vdev_lock;
 423
 424 /*
 425  * The ztest_name_lock protects the pool and dataset namespace used by
 426  * the individual tests. To modify the namespace, consumers must grab
 427  * this lock as writer. Grabbing the lock as reader will ensure that the
 428  * namespace does not change while the lock is held.
 429  */
 430 static krwlock_t ztest_name_lock;
 431
 432 static boolean_t ztest_dump_core = B_TRUE;
 433 static boolean_t ztest_exiting;
 434
 435 /* Global commit callback list */
 436 static ztest_cb_list_t zcl;
 437 /* Commit cb delay */
 438 static uint64_t zc_min_txg_delay = UINT64_MAX;
 439 static int zc_cb_counter = 0;
 440
 441 /*
 442  * Minimum number of commit callbacks that need to be registered for us to check
 443  * whether the minimum txg delay is acceptable.
 444  */
 445 #define ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG 100
 446
 447 /*
 448  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
 449  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
 450  * implementation bug.
 451  */
 452 #define ZTEST_COMMIT_CB_THRESH  (TXG_CONCURRENT_STATES + 1000)
 453
 454 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
 455 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
 456
 457 enum ztest_object {
 458         ZTEST_META_DNODE = 0,
 459         ZTEST_DIROBJ,
 460         ZTEST_OBJECTS
 461 };
 462
 463 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
 464
 465 /*
 466  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
 467  * debugging facilities.
 468  */
 469 const char *
 470 _umem_debug_init(void)
 471 {
 472         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
 473 }
 474
 475 const char *
 476 _umem_logging_init(void)
 477 {
 478         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
 479 }
 480
 481 #define FATAL_MSG_SZ    1024
 482
 483 char *fatal_msg;
 484
 485 static void
 486 fatal(int do_perror, char *message, ...)
 487 {
 488         va_list args;
 489         int save_errno = errno;
 490         char *buf;
 491
 492         (void) fflush(stdout);
 493         buf = umem_alloc(FATAL_MSG_SZ, UMEM_NOFAIL);
 494
 495         va_start(args, message);
 496         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
 497         /* LINTED */
 498         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
 499         va_end(args);
 500         if (do_perror) {
 501                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
 502                     ": %s", strerror(save_errno));
 503         }
 504         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
 505         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
 506         if (ztest_dump_core)
 507                 abort();
 508         exit(3);
 509 }
 510
 511 static int
 512 str2shift(const char *buf)
 513 {
 514         const char *ends = "BKMGTPEZ";
 515         int i;
 516
 517         if (buf[0] == '\0')
 518                 return (0);
 519         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
 520                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
 521                         break;
 522         }
 523         if (i == strlen(ends)) {
 524                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
 525                     buf);
 526                 usage(B_FALSE);
 527         }
 528         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
 529                 return (10*i);
 530         }
 531         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
 532         usage(B_FALSE);
 533         /* NOTREACHED */
 534 }
 535
 536 static uint64_t
 537 nicenumtoull(const char *buf)
 538 {
 539         char *end;
 540         uint64_t val;
 541
 542         val = strtoull(buf, &end, 0);
 543         if (end == buf) {
 544                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
 545                 usage(B_FALSE);
 546         } else if (end[0] == '.') {
 547                 double fval = strtod(buf, &end);
 548                 fval *= pow(2, str2shift(end));
 549                 if (fval > UINT64_MAX) {
 550                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
 551                             buf);
 552                         usage(B_FALSE);
 553                 }
 554                 val = (uint64_t)fval;
 555         } else {
 556                 int shift = str2shift(end);
 557                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
 558                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
 559                             buf);
 560                         usage(B_FALSE);
 561                 }
 562                 val <<= shift;
 563         }
 564         return (val);
 565 }
 566
 567 static void
 568 usage(boolean_t requested)
 569 {
 570         const ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts_defaults;
 571
 572         char nice_vdev_size[10];
 573         char nice_gang_bang[10];
 574         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
 575
 576         nicenum(zo->zo_vdev_size, nice_vdev_size);
 577         nicenum(zo->zo_metaslab_gang_bang, nice_gang_bang);
 578
 579         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
 580             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
 581             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
 582             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
 583             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
 584             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
 585             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
 586             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
 587             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
 588             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
 589             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
 590             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
 591             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
 592             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
 593             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
 594             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
 595             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
 596             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
 597             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
 598             "\t[-B alt_ztest (default: <none>)] alternate ztest path\n"
 599             "\t[-h] (print help)\n"
 600             "",
 601             zo->zo_pool,
 602             (u_longlong_t)zo->zo_vdevs,                 /* -v */
 603             nice_vdev_size,                             /* -s */
 604             zo->zo_ashift,                              /* -a */
 605             zo->zo_mirrors,                             /* -m */
 606             zo->zo_raidz,                               /* -r */
 607             zo->zo_raidz_parity,                        /* -R */
 608             zo->zo_datasets,                            /* -d */
 609             zo->zo_threads,                             /* -t */
 610             nice_gang_bang,                             /* -g */
 611             zo->zo_init,                                /* -i */
 612             (u_longlong_t)zo->zo_killrate,              /* -k */
 613             zo->zo_pool,                                /* -p */
 614             zo->zo_dir,                                 /* -f */
 615             (u_longlong_t)zo->zo_time,                  /* -T */
 616             (u_longlong_t)zo->zo_maxloops,              /* -F */
 617             (u_longlong_t)zo->zo_passtime);
 618         exit(requested ? 0 : 1);
 619 }
 620
 621 static void
 622 process_options(int argc, char **argv)
 623 {
 624         char *path;
 625         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
 626
 627         int opt;
 628         uint64_t value;
 629         char altdir[MAXNAMELEN] = { 0 };
 630
 631         bcopy(&ztest_opts_defaults, zo, sizeof (*zo));
 632
 633         while ((opt = getopt(argc, argv,
 634             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:hF:B:")) != EOF) {
 635                 value = 0;
 636                 switch (opt) {
 637                 case 'v':
 638                 case 's':
 639                 case 'a':
 640                 case 'm':
 641                 case 'r':
 642                 case 'R':
 643                 case 'd':
 644                 case 't':
 645                 case 'g':
 646                 case 'i':
 647                 case 'k':
 648                 case 'T':
 649                 case 'P':
 650                 case 'F':
 651                         value = nicenumtoull(optarg);
 652                 }
 653                 switch (opt) {
 654                 case 'v':
 655                         zo->zo_vdevs = value;
 656                         break;
 657                 case 's':
 658                         zo->zo_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
 659                         break;
 660                 case 'a':
 661                         zo->zo_ashift = value;
 662                         break;
 663                 case 'm':
 664                         zo->zo_mirrors = value;
 665                         break;
 666                 case 'r':
 667                         zo->zo_raidz = MAX(1, value);
 668                         break;
 669                 case 'R':
 670                         zo->zo_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
 671                         break;
 672                 case 'd':
 673                         zo->zo_datasets = MAX(1, value);
 674                         break;
 675                 case 't':
 676                         zo->zo_threads = MAX(1, value);
 677                         break;
 678                 case 'g':
 679                         zo->zo_metaslab_gang_bang = MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1,
 680                             value);
 681                         break;
 682                 case 'i':
 683                         zo->zo_init = value;
 684                         break;
 685                 case 'k':
 686                         zo->zo_killrate = value;
 687                         break;
 688                 case 'p':
 689                         (void) strlcpy(zo->zo_pool, optarg,
 690                             sizeof (zo->zo_pool));
 691                         break;
 692                 case 'f':
 693                         path = realpath(optarg, NULL);
 694                         if (path == NULL) {
 695                                 (void) fprintf(stderr, "error: %s: %s\n",
 696                                     optarg, strerror(errno));
 697                                 usage(B_FALSE);
 698                         } else {
 699                                 (void) strlcpy(zo->zo_dir, path,
 700                                     sizeof (zo->zo_dir));
 701                         }
 702                         break;
 703                 case 'V':
 704                         zo->zo_verbose++;
 705                         break;
 706                 case 'E':
 707                         zo->zo_init = 0;
 708                         break;
 709                 case 'T':
 710                         zo->zo_time = value;
 711                         break;
 712                 case 'P':
 713                         zo->zo_passtime = MAX(1, value);
 714                         break;
 715                 case 'F':
 716                         zo->zo_maxloops = MAX(1, value);
 717                         break;
 718                 case 'B':
 719                         (void) strlcpy(altdir, optarg, sizeof (altdir));
 720                         break;
 721                 case 'h':
 722                         usage(B_TRUE);
 723                         break;
 724                 case '?':
 725                 default:
 726                         usage(B_FALSE);
 727                         break;
 728                 }
 729         }
 730
 731         zo->zo_raidz_parity = MIN(zo->zo_raidz_parity, zo->zo_raidz - 1);
 732
 733         zo->zo_vdevtime =
 734             (zo->zo_vdevs > 0 ? zo->zo_time * NANOSEC / zo->zo_vdevs :
 735             UINT64_MAX >> 2);
 736
 737         if (strlen(altdir) > 0) {
 738                 char *cmd;
 739                 char *realaltdir;
 740                 char *bin;
 741                 char *ztest;
 742                 char *isa;
 743                 int isalen;
 744
 745                 cmd = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 746                 realaltdir = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 747
 748                 VERIFY(NULL != realpath(getexecname(), cmd));
 749                 if (0 != access(altdir, F_OK)) {
 750                         ztest_dump_core = B_FALSE;
 751                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest path: %s",
 752                             altdir);
 753                 }
 754                 VERIFY(NULL != realpath(altdir, realaltdir));
 755
 756                 /*
 757                  * 'cmd' should be of the form "<anything>/usr/bin/<isa>/ztest".
 758                  * We want to extract <isa> to determine if we should use
 759                  * 32 or 64 bit binaries.
 760                  */
 761                 bin = strstr(cmd, "/usr/bin/");
 762                 ztest = strstr(bin, "/ztest");
 763                 isa = bin + 9;
 764                 isalen = ztest - isa;
 765                 (void) snprintf(zo->zo_alt_ztest, sizeof (zo->zo_alt_ztest),
 766                     "%s/usr/bin/%.*s/ztest", realaltdir, isalen, isa);
 767                 (void) snprintf(zo->zo_alt_libpath, sizeof (zo->zo_alt_libpath),
 768                     "%s/usr/lib/%.*s", realaltdir, isalen, isa);
 769
 770                 if (0 != access(zo->zo_alt_ztest, X_OK)) {
 771                         ztest_dump_core = B_FALSE;
 772                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest: %s",
 773                             zo->zo_alt_ztest);
 774                 } else if (0 != access(zo->zo_alt_libpath, X_OK)) {
 775                         ztest_dump_core = B_FALSE;
 776                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate lib directory %s",
 777                             zo->zo_alt_libpath);
 778                 }
 779
 780                 umem_free(cmd, MAXPATHLEN);
 781                 umem_free(realaltdir, MAXPATHLEN);
 782         }
 783 }
 784
 785 static void
 786 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
 787 {
 788         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(ztest_spa));
 789         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(ztest_spa));
 790         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
 791 }
 792
 793 static uint64_t
 794 ztest_random(uint64_t range)
 795 {
 796         uint64_t r;
 797
 798         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
 799
 800         if (range == 0)
 801                 return (0);
 802
 803         if (read(ztest_fd_rand, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
 804                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
 805
 806         return (r % range);
 807 }
 808
 809 /* ARGSUSED */
 810 static void
 811 ztest_record_enospc(const char *s)
 812 {
 813         ztest_shared->zs_enospc_count++;
 814 }
 815
 816 static uint64_t
 817 ztest_get_ashift(void)
 818 {
 819         if (ztest_opts.zo_ashift == 0)
 820                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(3));
 821         return (ztest_opts.zo_ashift);
 822 }
 823
 824 static nvlist_t *
 825 make_vdev_file(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift)
 826 {
 827         char *pathbuf;
 828         uint64_t vdev;
 829         nvlist_t *file;
 830
 831         pathbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 832
 833         if (ashift == 0)
 834                 ashift = ztest_get_ashift();
 835
 836         if (path == NULL) {
 837                 path = pathbuf;
 838
 839                 if (aux != NULL) {
 840                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
 841                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
 842                             ztest_aux_template, ztest_opts.zo_dir,
 843                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool,
 844                             aux, vdev);
 845                 } else {
 846                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
 847                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
 848                             ztest_dev_template, ztest_opts.zo_dir,
 849                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool, vdev);
 850                 }
 851         }
 852
 853         if (size != 0) {
 854                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
 855                 if (fd == -1)
 856                         fatal(1, "can't open %s", path);
 857                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
 858                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
 859                 (void) close(fd);
 860         }
 861
 862         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 863         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
 864         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
 865         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
 866         umem_free(pathbuf, MAXPATHLEN);
 867
 868         return (file);
 869 }
 870
 871 static nvlist_t *
 872 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
 873     uint64_t ashift, int r)
 874 {
 875         nvlist_t *raidz, **child;
 876         int c;
 877
 878         if (r < 2)
 879                 return (make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift));
 880         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 881
 882         for (c = 0; c < r; c++)
 883                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift);
 884
 885         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 886         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
 887             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
 888         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
 889             ztest_opts.zo_raidz_parity) == 0);
 890         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 891             child, r) == 0);
 892
 893         for (c = 0; c < r; c++)
 894                 nvlist_free(child[c]);
 895
 896         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
 897
 898         return (raidz);
 899 }
 900
 901 static nvlist_t *
 902 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
 903     uint64_t ashift, int r, int m)
 904 {
 905         nvlist_t *mirror, **child;
 906         int c;
 907
 908         if (m < 1)
 909                 return (make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r));
 910
 911         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 912
 913         for (c = 0; c < m; c++)
 914                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r);
 915
 916         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 917         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
 918             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
 919         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 920             child, m) == 0);
 921
 922         for (c = 0; c < m; c++)
 923                 nvlist_free(child[c]);
 924
 925         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
 926
 927         return (mirror);
 928 }
 929
 930 static nvlist_t *
 931 make_vdev_root(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift,
 932     int log, int r, int m, int t)
 933 {
 934         nvlist_t *root, **child;
 935         int c;
 936
 937         ASSERT(t > 0);
 938
 939         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 940
 941         for (c = 0; c < t; c++) {
 942                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, pool, size, ashift,
 943                     r, m);
 944                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
 945                     log) == 0);
 946         }
 947
 948         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 949         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
 950         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 951             child, t) == 0);
 952
 953         for (c = 0; c < t; c++)
 954                 nvlist_free(child[c]);
 955
 956         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
 957
 958         return (root);
 959 }
 960
 961 /*
 962  * Find a random spa version. Returns back a random spa version in the
 963  * range [initial_version, SPA_VERSION_FEATURES].
 964  */
 965 static uint64_t
 966 ztest_random_spa_version(uint64_t initial_version)
 967 {
 968         uint64_t version = initial_version;
 969
 970         if (version <= SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES) {
 971                 version = version +
 972                     ztest_random(SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES - version + 1);
 973         }
 974
 975         if (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES)
 976                 version = SPA_VERSION_FEATURES;
 977
 978         ASSERT(SPA_VERSION_IS_SUPPORTED(version));
 979         return (version);
 980 }
 981
 982 static int
 983 ztest_random_blocksize(void)
 984 {
 985         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT +
 986             ztest_random(SPA_MAXBLOCKSHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT + 1)));
 987 }
 988
 989 static int
 990 ztest_random_ibshift(void)
 991 {
 992         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
 993             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
 994 }
 995
 996 static uint64_t
 997 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
 998 {
 999         uint64_t top;
1000         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
1001         vdev_t *tvd;
1002
1003         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1004
1005         do {
1006                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
1007                 tvd = rvd->vdev_child[top];
1008         } while (tvd->vdev_ishole || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
1009             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
1010
1011         return (top);
1012 }
1013
1014 static uint64_t
1015 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
1016 {
1017         uint64_t value;
1018
1019         do {
1020                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
1021         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
1022
1023         return (value);
1024 }
1025
1026 static int
1027 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
1028     boolean_t inherit)
1029 {
1030         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
1031         const char *valname;
1032         char *setpoint;
1033         uint64_t curval;
1034         int error;
1035
1036         error = dsl_prop_set_int(osname, propname,
1037             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL), value);
1038
1039         if (error == ENOSPC) {
1040                 ztest_record_enospc(FTAG);
1041                 return (error);
1042         }
1043         ASSERT0(error);
1044
1045         setpoint = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
1046         VERIFY0(dsl_prop_get_integer(osname, propname, &curval, setpoint));
1047
1048         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
1049                 VERIFY(zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname) == 0);
1050                 (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
1051                     osname, propname, valname, setpoint);
1052         }
1053         umem_free(setpoint, MAXPATHLEN);
1054
1055         return (error);
1056 }
1057
1058 static int
1059 ztest_spa_prop_set_uint64(zpool_prop_t prop, uint64_t value)
1060 {
1061         spa_t *spa = ztest_spa;
1062         nvlist_t *props = NULL;
1063         int error;
1064
1065         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1066         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
1067
1068         error = spa_prop_set(spa, props);
1069
1070         nvlist_free(props);
1071
1072         if (error == ENOSPC) {
1073                 ztest_record_enospc(FTAG);
1074                 return (error);
1075         }
1076         ASSERT0(error);
1077
1078         return (error);
1079 }
1080
1081 static void
1082 ztest_rll_init(rll_t *rll)
1083 {
1084         rll->rll_writer = NULL;
1085         rll->rll_readers = 0;
1086         mutex_init(&rll->rll_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1087         cv_init(&rll->rll_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1088 }
1089
1090 static void
1091 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
1092 {
1093         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1094         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1095         mutex_destroy(&rll->rll_lock);
1096         cv_destroy(&rll->rll_cv);
1097 }
1098
1099 static void
1100 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
1101 {
1102         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1103
1104         if (type == RL_READER) {
1105                 while (rll->rll_writer != NULL)
1106                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1107                 rll->rll_readers++;
1108         } else {
1109                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
1110                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1111                 rll->rll_writer = curthread;
1112         }
1113
1114         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1115 }
1116
1117 static void
1118 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
1119 {
1120         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1121
1122         if (rll->rll_writer) {
1123                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1124                 rll->rll_writer = NULL;
1125         } else {
1126                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
1127                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1128                 rll->rll_readers--;
1129         }
1130
1131         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
1132                 cv_broadcast(&rll->rll_cv);
1133
1134         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1135 }
1136
1137 static void
1138 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
1139 {
1140         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1141
1142         ztest_rll_lock(rll, type);
1143 }
1144
1145 static void
1146 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1147 {
1148         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1149
1150         ztest_rll_unlock(rll);
1151 }
1152
1153 static rl_t *
1154 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
1155     uint64_t size, rl_type_t type)
1156 {
1157         uint64_t hash = object ^ (offset % (ZTEST_RANGE_LOCKS + 1));
1158         rll_t *rll = &zd->zd_range_lock[hash & (ZTEST_RANGE_LOCKS - 1)];
1159         rl_t *rl;
1160
1161         rl = umem_alloc(sizeof (*rl), UMEM_NOFAIL);
1162         rl->rl_object = object;
1163         rl->rl_offset = offset;
1164         rl->rl_size = size;
1165         rl->rl_lock = rll;
1166
1167         ztest_rll_lock(rll, type);
1168
1169         return (rl);
1170 }
1171
1172 static void
1173 ztest_range_unlock(rl_t *rl)
1174 {
1175         rll_t *rll = rl->rl_lock;
1176
1177         ztest_rll_unlock(rll);
1178
1179         umem_free(rl, sizeof (*rl));
1180 }
1181
1182 static void
1183 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, ztest_shared_ds_t *szd, objset_t *os)
1184 {
1185         zd->zd_os = os;
1186         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
1187         zd->zd_shared = szd;
1188         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
1189         int l;
1190
1191         if (zd->zd_shared != NULL)
1192                 zd->zd_shared->zd_seq = 0;
1193
1194         rw_init(&zd->zd_zilog_lock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
1195         mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1196
1197         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1198                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
1199
1200         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1201                 ztest_rll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
1202 }
1203
1204 static void
1205 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
1206 {
1207         int l;
1208
1209         mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock);
1210         rw_destroy(&zd->zd_zilog_lock);
1211
1212         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1213                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1214
1215         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1216                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1217 }
1218
1219 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1220
1221 static uint64_t
1222 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1223 {
1224         uint64_t txg;
1225         int error;
1226
1227         /*
1228          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1229          */
1230         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1231         if (error) {
1232                 if (error == ERESTART) {
1233                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1234                         dmu_tx_wait(tx);
1235                 } else {
1236                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1237                         ztest_record_enospc(tag);
1238                 }
1239                 dmu_tx_abort(tx);
1240                 return (0);
1241         }
1242         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1243         ASSERT(txg != 0);
1244         return (txg);
1245 }
1246
1247 static void
1248 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1249 {
1250         uint64_t *ip = buf;
1251         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1252
1253         while (ip < ip_end)
1254                 *ip++ = value;
1255 }
1256
1257 #ifndef NDEBUG
1258 static boolean_t
1259 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1260 {
1261         uint64_t *ip = buf;
1262         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1263         uint64_t diff = 0;
1264
1265         while (ip < ip_end)
1266                 diff |= (value - *ip++);
1267
1268         return (diff == 0);
1269 }
1270 #endif
1271
1272 static void
1273 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1274     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1275 {
1276         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1277         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1278         bt->bt_object = object;
1279         bt->bt_offset = offset;
1280         bt->bt_gen = gen;
1281         bt->bt_txg = txg;
1282         bt->bt_crtxg = crtxg;
1283 }
1284
1285 static void
1286 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1287     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1288 {
1289         ASSERT(bt->bt_magic == BT_MAGIC);
1290         ASSERT(bt->bt_objset == dmu_objset_id(os));
1291         ASSERT(bt->bt_object == object);
1292         ASSERT(bt->bt_offset == offset);
1293         ASSERT(bt->bt_gen <= gen);
1294         ASSERT(bt->bt_txg <= txg);
1295         ASSERT(bt->bt_crtxg == crtxg);
1296 }
1297
1298 static ztest_block_tag_t *
1299 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1300 {
1301         dmu_object_info_t doi;
1302         ztest_block_tag_t *bt;
1303
1304         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1305         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1306         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1307         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1308
1309         return (bt);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * ZIL logging ops
1314  */
1315
1316 #define lrz_type        lr_mode
1317 #define lrz_blocksize   lr_uid
1318 #define lrz_ibshift     lr_gid
1319 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1320 #define lrz_bonuslen    lr_crtime[1]
1321
1322 static void
1323 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1324 {
1325         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1326         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1327         itx_t *itx;
1328
1329         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1330                 return;
1331
1332         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1333         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1334             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1335
1336         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1337 }
1338
1339 static void
1340 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1341 {
1342         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1343         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1344         itx_t *itx;
1345
1346         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1347                 return;
1348
1349         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1350         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1351             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1352
1353         itx->itx_oid = object;
1354         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1355 }
1356
1357 static void
1358 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1359 {
1360         itx_t *itx;
1361         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1362
1363         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1364                 return;
1365
1366         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1367                 write_state = WR_INDIRECT;
1368
1369         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1370             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1371
1372         if (write_state == WR_COPIED &&
1373             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1374             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1375                 zil_itx_destroy(itx);
1376                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1377                 write_state = WR_NEED_COPY;
1378         }
1379         itx->itx_private = zd;
1380         itx->itx_wr_state = write_state;
1381         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1382         itx->itx_sod += (write_state == WR_NEED_COPY ? lr->lr_length : 0);
1383
1384         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1385             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1386
1387         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1388 }
1389
1390 static void
1391 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1392 {
1393         itx_t *itx;
1394
1395         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1396                 return;
1397
1398         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1399         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1400             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1401
1402         itx->itx_sync = B_FALSE;
1403         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1404 }
1405
1406 static void
1407 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1408 {
1409         itx_t *itx;
1410
1411         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1412                 return;
1413
1414         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1415         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1416             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1417
1418         itx->itx_sync = B_FALSE;
1419         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1420 }
1421
1422 /*
1423  * ZIL replay ops
1424  */
1425 static int
1426 ztest_replay_create(ztest_ds_t *zd, lr_create_t *lr, boolean_t byteswap)
1427 {
1428         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1429         objset_t *os = zd->zd_os;
1430         ztest_block_tag_t *bbt;
1431         dmu_buf_t *db;
1432         dmu_tx_t *tx;
1433         uint64_t txg;
1434         int error = 0;
1435
1436         if (byteswap)
1437                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1438
1439         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1440         ASSERT(name[0] != '\0');
1441
1442         tx = dmu_tx_create(os);
1443
1444         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1445
1446         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1447                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1448         } else {
1449                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1450         }
1451
1452         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1453         if (txg == 0)
1454                 return (ENOSPC);
1455
1456         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1457
1458         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1459                 if (lr->lr_foid == 0) {
1460                         lr->lr_foid = zap_create(os,
1461                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1462                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1463                 } else {
1464                         error = zap_create_claim(os, lr->lr_foid,
1465                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1466                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1467                 }
1468         } else {
1469                 if (lr->lr_foid == 0) {
1470                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc(os,
1471                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1472                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1473                 } else {
1474                         error = dmu_object_claim(os, lr->lr_foid,
1475                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1476                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1477                 }
1478         }
1479
1480         if (error) {
1481                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1482                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1483                 dmu_tx_commit(tx);
1484                 return (error);
1485         }
1486
1487         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1488
1489         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1490                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1491                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1492
1493         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1494         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1495         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1496         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_gen, txg, txg);
1497         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1498
1499         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1500             &lr->lr_foid, tx));
1501
1502         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1503
1504         dmu_tx_commit(tx);
1505
1506         return (0);
1507 }
1508
1509 static int
1510 ztest_replay_remove(ztest_ds_t *zd, lr_remove_t *lr, boolean_t byteswap)
1511 {
1512         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1513         objset_t *os = zd->zd_os;
1514         dmu_object_info_t doi;
1515         dmu_tx_t *tx;
1516         uint64_t object, txg;
1517
1518         if (byteswap)
1519                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1520
1521         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1522         ASSERT(name[0] != '\0');
1523
1524         VERIFY3U(0, ==,
1525             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1526         ASSERT(object != 0);
1527
1528         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1529
1530         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1531
1532         tx = dmu_tx_create(os);
1533
1534         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1535         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1536
1537         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1538         if (txg == 0) {
1539                 ztest_object_unlock(zd, object);
1540                 return (ENOSPC);
1541         }
1542
1543         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1544                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1545         } else {
1546                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1547         }
1548
1549         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1550
1551         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1552
1553         dmu_tx_commit(tx);
1554
1555         ztest_object_unlock(zd, object);
1556
1557         return (0);
1558 }
1559
1560 static int
1561 ztest_replay_write(ztest_ds_t *zd, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
1562 {
1563         objset_t *os = zd->zd_os;
1564         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1565         uint64_t offset, length;
1566         ztest_block_tag_t *bt = data;
1567         ztest_block_tag_t *bbt;
1568         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1569         dmu_object_info_t doi;
1570         dmu_tx_t *tx;
1571         dmu_buf_t *db;
1572         arc_buf_t *abuf = NULL;
1573         rl_t *rl;
1574
1575         if (byteswap)
1576                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1577
1578         offset = lr->lr_offset;
1579         length = lr->lr_length;
1580
1581         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1582         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1583                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1584                 if (length < blocksize) {
1585                         offset -= offset % blocksize;
1586                         length = blocksize;
1587                 }
1588         }
1589
1590         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1591                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1592
1593         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1594                 bt = NULL;
1595
1596         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1597         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1598
1599         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1600
1601         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1602
1603         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1604         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1605         gen = bbt->bt_gen;
1606         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1607         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1608
1609         tx = dmu_tx_create(os);
1610
1611         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1612
1613         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1614             P2PHASE(offset, length) == 0)
1615                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1616
1617         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1618         if (txg == 0) {
1619                 if (abuf != NULL)
1620                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1621                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1622                 ztest_range_unlock(rl);
1623                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1624                 return (ENOSPC);
1625         }
1626
1627         if (bt != NULL) {
1628                 /*
1629                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1630                  * but not always, because we also want to verify correct
1631                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1632                  */
1633                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1634                 if (ztest_random(4) != 0) {
1635                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1636                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1637                         ztest_block_tag_t rbt;
1638
1639                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1640                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1641                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1642                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid,
1643                                     offset, gen, txg, crtxg);
1644                         }
1645                 }
1646
1647                 /*
1648                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1649                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1650                  * open-context data, which may be different than the data
1651                  * as it was when the write was generated.
1652                  */
1653                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1654                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, offset,
1655                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1656                             bt->bt_crtxg);
1657                 }
1658
1659                 /*
1660                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1661                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1662                  */
1663                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, offset, gen, txg, crtxg);
1664         }
1665
1666         if (abuf == NULL) {
1667                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1668         } else {
1669                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1670                 dmu_assign_arcbuf(db, offset, abuf, tx);
1671         }
1672
1673         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
1674
1675         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1676
1677         dmu_tx_commit(tx);
1678
1679         ztest_range_unlock(rl);
1680         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1681
1682         return (0);
1683 }
1684
1685 static int
1686 ztest_replay_truncate(ztest_ds_t *zd, lr_truncate_t *lr, boolean_t byteswap)
1687 {
1688         objset_t *os = zd->zd_os;
1689         dmu_tx_t *tx;
1690         uint64_t txg;
1691         rl_t *rl;
1692
1693         if (byteswap)
1694                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1695
1696         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1697         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1698             RL_WRITER);
1699
1700         tx = dmu_tx_create(os);
1701
1702         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
1703
1704         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1705         if (txg == 0) {
1706                 ztest_range_unlock(rl);
1707                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1708                 return (ENOSPC);
1709         }
1710
1711         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
1712             lr->lr_length, tx) == 0);
1713
1714         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
1715
1716         dmu_tx_commit(tx);
1717
1718         ztest_range_unlock(rl);
1719         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1720
1721         return (0);
1722 }
1723
1724 static int
1725 ztest_replay_setattr(ztest_ds_t *zd, lr_setattr_t *lr, boolean_t byteswap)
1726 {
1727         objset_t *os = zd->zd_os;
1728         dmu_tx_t *tx;
1729         dmu_buf_t *db;
1730         ztest_block_tag_t *bbt;
1731         uint64_t txg, lrtxg, crtxg;
1732
1733         if (byteswap)
1734                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1735
1736         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
1737
1738         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1739
1740         tx = dmu_tx_create(os);
1741         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
1742
1743         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1744         if (txg == 0) {
1745                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1746                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1747                 return (ENOSPC);
1748         }
1749
1750         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1751         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1752         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1753         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1754
1755         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1756                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
1757                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
1758                 ASSERT(lrtxg != 0);
1759         } else {
1760                 /*
1761                  * Randomly change the size and increment the generation.
1762                  */
1763                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
1764                     sizeof (*bbt);
1765                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
1766                 ASSERT(lrtxg == 0);
1767         }
1768
1769         /*
1770          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
1771          */
1772         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode,
1773             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
1774
1775         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1776
1777         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
1778         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
1779         VERIFY0(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx));
1780         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1781
1782         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode, txg, crtxg);
1783
1784         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1785
1786         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
1787
1788         dmu_tx_commit(tx);
1789
1790         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1791
1792         return (0);
1793 }
1794
1795 zil_replay_func_t ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
1796         NULL,                           /* 0 no such transaction type */
1797         (zil_replay_func_t)ztest_replay_create,         /* TX_CREATE */
1798         NULL,                                           /* TX_MKDIR */
1799         NULL,                                           /* TX_MKXATTR */
1800         NULL,                                           /* TX_SYMLINK */
1801         (zil_replay_func_t)ztest_replay_remove,         /* TX_REMOVE */
1802         NULL,                                           /* TX_RMDIR */
1803         NULL,                                           /* TX_LINK */
1804         NULL,                                           /* TX_RENAME */
1805         (zil_replay_func_t)ztest_replay_write,          /* TX_WRITE */
1806         (zil_replay_func_t)ztest_replay_truncate,       /* TX_TRUNCATE */
1807         (zil_replay_func_t)ztest_replay_setattr,        /* TX_SETATTR */
1808         NULL,                                           /* TX_ACL */
1809         NULL,                                           /* TX_CREATE_ACL */
1810         NULL,                                           /* TX_CREATE_ATTR */
1811         NULL,                                           /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
1812         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ACL */
1813         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ATTR */
1814         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
1815         NULL,                                           /* TX_WRITE2 */
1816 };
1817
1818 /*
1819  * ZIL get_data callbacks
1820  */
1821
1822 static void
1823 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
1824 {
1825         ztest_ds_t *zd = zgd->zgd_private;
1826         uint64_t object = zgd->zgd_rl->rl_object;
1827
1828         if (zgd->zgd_db)
1829                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
1830
1831         ztest_range_unlock(zgd->zgd_rl);
1832         ztest_object_unlock(zd, object);
1833
1834         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
1835                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
1836
1837         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
1838 }
1839
1840 static int
1841 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
1842 {
1843         ztest_ds_t *zd = arg;
1844         objset_t *os = zd->zd_os;
1845         uint64_t object = lr->lr_foid;
1846         uint64_t offset = lr->lr_offset;
1847         uint64_t size = lr->lr_length;
1848         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
1849         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
1850         uint64_t crtxg;
1851         dmu_object_info_t doi;
1852         dmu_buf_t *db;
1853         zgd_t *zgd;
1854         int error;
1855
1856         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
1857         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
1858         if (error) {
1859                 ztest_object_unlock(zd, object);
1860                 return (error);
1861         }
1862
1863         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
1864
1865         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
1866                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1867                 ztest_object_unlock(zd, object);
1868                 return (ENOENT);
1869         }
1870
1871         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1872         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1873         db = NULL;
1874
1875         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
1876         zgd->zgd_zilog = zd->zd_zilog;
1877         zgd->zgd_private = zd;
1878
1879         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
1880                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1881                     RL_READER);
1882
1883                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
1884                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
1885                 ASSERT(error == 0);
1886         } else {
1887                 size = doi.doi_data_block_size;
1888                 if (ISP2(size)) {
1889                         offset = P2ALIGN(offset, size);
1890                 } else {
1891                         ASSERT(offset < size);
1892                         offset = 0;
1893                 }
1894
1895                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1896                     RL_READER);
1897
1898                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
1899                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
1900
1901                 if (error == 0) {
1902                         zgd->zgd_db = db;
1903                         zgd->zgd_bp = bp;
1904
1905                         ASSERT(db->db_offset == offset);
1906                         ASSERT(db->db_size == size);
1907
1908                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
1909                             ztest_get_done, zgd);
1910
1911                         if (error == 0)
1912                                 return (0);
1913                 }
1914         }
1915
1916         ztest_get_done(zgd, error);
1917
1918         return (error);
1919 }
1920
1921 static void *
1922 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
1923 {
1924         char *lr;
1925         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
1926
1927         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
1928
1929         if (name)
1930                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
1931
1932         return (lr);
1933 }
1934
1935 void
1936 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
1937 {
1938         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
1939
1940         umem_free(lr, lrsize + namesize);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
1945  */
1946 static int
1947 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1948 {
1949         int missing = 0;
1950         int error;
1951         int i;
1952
1953         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1954
1955         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
1956                 od->od_object = 0;
1957                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
1958                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
1959                 if (error) {
1960                         ASSERT(error == ENOENT);
1961                         ASSERT(od->od_object == 0);
1962                         missing++;
1963                 } else {
1964                         dmu_buf_t *db;
1965                         ztest_block_tag_t *bbt;
1966                         dmu_object_info_t doi;
1967
1968                         ASSERT(od->od_object != 0);
1969                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
1970
1971                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
1972                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
1973                             od->od_object, FTAG, &db));
1974                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1975                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1976                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1977                         od->od_type = doi.doi_type;
1978                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
1979                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
1980                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1981                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
1982                 }
1983         }
1984
1985         return (missing);
1986 }
1987
1988 static int
1989 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1990 {
1991         int missing = 0;
1992         int i;
1993
1994         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1995
1996         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
1997                 if (missing) {
1998                         od->od_object = 0;
1999                         missing++;
2000                         continue;
2001                 }
2002
2003                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2004
2005                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2006                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
2007                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
2008                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
2009                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
2010                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
2011                 lr->lrz_bonuslen = dmu_bonus_max();
2012                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
2013                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
2014
2015                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
2016                         ASSERT(missing == 0);
2017                         od->od_object = 0;
2018                         missing++;
2019                 } else {
2020                         od->od_object = lr->lr_foid;
2021                         od->od_type = od->od_crtype;
2022                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
2023                         od->od_gen = od->od_crgen;
2024                         ASSERT(od->od_object != 0);
2025                 }
2026
2027                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2028         }
2029
2030         return (missing);
2031 }
2032
2033 static int
2034 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2035 {
2036         int missing = 0;
2037         int error;
2038         int i;
2039
2040         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2041
2042         od += count - 1;
2043
2044         for (i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
2045                 if (missing) {
2046                         missing++;
2047                         continue;
2048                 }
2049
2050                 if (od->od_object == 0)
2051                         continue;
2052
2053                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2054
2055                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2056
2057                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
2058                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
2059                         missing++;
2060                 } else {
2061                         od->od_object = 0;
2062                 }
2063                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2064         }
2065
2066         return (missing);
2067 }
2068
2069 static int
2070 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
2071     void *data)
2072 {
2073         lr_write_t *lr;
2074         int error;
2075
2076         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
2077
2078         lr->lr_foid = object;
2079         lr->lr_offset = offset;
2080         lr->lr_length = size;
2081         lr->lr_blkoff = 0;
2082         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
2083
2084         bcopy(data, lr + 1, size);
2085
2086         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
2087
2088         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
2089
2090         return (error);
2091 }
2092
2093 static int
2094 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2095 {
2096         lr_truncate_t *lr;
2097         int error;
2098
2099         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2100
2101         lr->lr_foid = object;
2102         lr->lr_offset = offset;
2103         lr->lr_length = size;
2104
2105         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
2106
2107         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2108
2109         return (error);
2110 }
2111
2112 static int
2113 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
2114 {
2115         lr_setattr_t *lr;
2116         int error;
2117
2118         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2119
2120         lr->lr_foid = object;
2121         lr->lr_size = 0;
2122         lr->lr_mode = 0;
2123
2124         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
2125
2126         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2127
2128         return (error);
2129 }
2130
2131 static void
2132 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2133 {
2134         objset_t *os = zd->zd_os;
2135         dmu_tx_t *tx;
2136         uint64_t txg;
2137         rl_t *rl;
2138
2139         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2140
2141         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2142         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
2143
2144         tx = dmu_tx_create(os);
2145
2146         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
2147
2148         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2149
2150         if (txg != 0) {
2151                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
2152                 dmu_tx_commit(tx);
2153                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2154         } else {
2155                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
2156         }
2157
2158         ztest_range_unlock(rl);
2159         ztest_object_unlock(zd, object);
2160 }
2161
2162 static void
2163 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
2164 {
2165         ztest_block_tag_t wbt;
2166         dmu_object_info_t doi;
2167         enum ztest_io_type io_type;
2168         uint64_t blocksize;
2169         void *data;
2170
2171         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
2172         blocksize = doi.doi_data_block_size;
2173         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
2174
2175         /*
2176          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
2177          */
2178         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
2179         if (ztest_random(2) == 0)
2180                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
2181
2182         (void) rw_enter(&zd->zd_zilog_lock, RW_READER);
2183
2184         switch (io_type) {
2185
2186         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
2187                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, offset, 0, 0, 0);
2188                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
2189                 break;
2190
2191         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
2192                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
2193                 if (ztest_random(2) == 0) {
2194                         /*
2195                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
2196                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
2197                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
2198                          */
2199                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
2200                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
2201                 }
2202                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2203                 break;
2204
2205         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
2206                 bzero(data, blocksize);
2207                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2208                 break;
2209
2210         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
2211                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
2212                 break;
2213
2214         case ZTEST_IO_SETATTR:
2215                 (void) ztest_setattr(zd, object);
2216                 break;
2217         default:
2218                 break;
2219         }
2220
2221         (void) rw_exit(&zd->zd_zilog_lock);
2222
2223         umem_free(data, blocksize);
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Initialize an object description template.
2228  */
2229 static void
2230 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2231     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t gen)
2232 {
2233         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2234         od->od_object = 0;
2235
2236         od->od_crtype = type;
2237         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2238         od->od_crgen = gen;
2239
2240         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2241         od->od_blocksize = 0;
2242         od->od_gen = 0;
2243
2244         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2245             tag, (longlong_t)id, (u_longlong_t)index);
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2250  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2251  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2252  * use the existing objects.
2253  */
2254 static int
2255 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2256 {
2257         int count = size / sizeof (*od);
2258         int rv = 0;
2259
2260         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2261         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2262             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2263             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2264                 rv = -1;
2265         zd->zd_od = od;
2266         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2267
2268         return (rv);
2269 }
2270
2271 /* ARGSUSED */
2272 void
2273 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2274 {
2275         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2276
2277         (void) rw_enter(&zd->zd_zilog_lock, RW_READER);
2278
2279         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2280
2281         /*
2282          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2283          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2284          * will verify that the log really does contain this record.
2285          */
2286         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2287         ASSERT(zd->zd_shared != NULL);
2288         ASSERT3U(zd->zd_shared->zd_seq, <=, zilog->zl_commit_lr_seq);
2289         zd->zd_shared->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2290         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2291
2292         (void) rw_exit(&zd->zd_zilog_lock);
2293 }
2294
2295 /*
2296  * This function is designed to simulate the operations that occur during a
2297  * mount/unmount operation.  We hold the dataset across these operations in an
2298  * attempt to expose any implicit assumptions about ZIL management.
2299  */
2300 /* ARGSUSED */
2301 void
2302 ztest_zil_remount(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2303 {
2304         objset_t *os = zd->zd_os;
2305
2306         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2307         (void) rw_enter(&zd->zd_zilog_lock, RW_WRITER);
2308
2309         /* zfs_sb_teardown() */
2310         zil_close(zd->zd_zilog);
2311
2312         /* zfsvfs_setup() */
2313         VERIFY(zil_open(os, ztest_get_data) == zd->zd_zilog);
2314         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
2315
2316         (void) rw_exit(&zd->zd_zilog_lock);
2317         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2318 }
2319
2320 /*
2321  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2322  * or create a pool with a bad vdev spec.
2323  */
2324 /* ARGSUSED */
2325 void
2326 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2327 {
2328         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2329         spa_t *spa;
2330         nvlist_t *nvroot;
2331
2332         /*
2333          * Attempt to create using a bad file.
2334          */
2335         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2336         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2337             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL));
2338         nvlist_free(nvroot);
2339
2340         /*
2341          * Attempt to create using a bad mirror.
2342          */
2343         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2344         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2345             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL));
2346         nvlist_free(nvroot);
2347
2348         /*
2349          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2350          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2351          */
2352         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
2353         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2354         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_create(zo->zo_pool, nvroot, NULL, NULL));
2355         nvlist_free(nvroot);
2356         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zo->zo_pool, &spa, FTAG));
2357         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zo->zo_pool));
2358         spa_close(spa, FTAG);
2359
2360         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
2361 }
2362
2363 /* ARGSUSED */
2364 void
2365 ztest_spa_upgrade(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2366 {
2367         spa_t *spa;
2368         uint64_t initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2369         uint64_t version, newversion;
2370         nvlist_t *nvroot, *props;
2371         char *name;
2372
2373         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2374         name = kmem_asprintf("%s_upgrade", ztest_opts.zo_pool);
2375
2376         /*
2377          * Clean up from previous runs.
2378          */
2379         (void) spa_destroy(name);
2380
2381         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, name, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2382             0, ztest_opts.zo_raidz, ztest_opts.zo_mirrors, 1);
2383
2384         /*
2385          * If we're configuring a RAIDZ device then make sure that the
2386          * the initial version is capable of supporting that feature.
2387          */
2388         switch (ztest_opts.zo_raidz_parity) {
2389         case 0:
2390         case 1:
2391                 initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2392                 break;
2393         case 2:
2394                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ2;
2395                 break;
2396         case 3:
2397                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ3;
2398                 break;
2399         }
2400
2401         /*
2402          * Create a pool with a spa version that can be upgraded. Pick
2403          * a value between initial_version and SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES.
2404          */
2405         do {
2406                 version = ztest_random_spa_version(initial_version);
2407         } while (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES);
2408
2409         props = fnvlist_alloc();
2410         fnvlist_add_uint64(props,
2411             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION), version);
2412         VERIFY3S(spa_create(name, nvroot, props, NULL), ==, 0);
2413         fnvlist_free(nvroot);
2414         fnvlist_free(props);
2415
2416         VERIFY3S(spa_open(name, &spa, FTAG), ==, 0);
2417         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, version);
2418         newversion = ztest_random_spa_version(version + 1);
2419
2420         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
2421                 (void) printf("upgrading spa version from %llu to %llu\n",
2422                     (u_longlong_t)version, (u_longlong_t)newversion);
2423         }
2424
2425         spa_upgrade(spa, newversion);
2426         VERIFY3U(spa_version(spa), >, version);
2427         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, fnvlist_lookup_uint64(spa->spa_config,
2428             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION)));
2429         spa_close(spa, FTAG);
2430
2431         strfree(name);
2432         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2433 }
2434
2435 static vdev_t *
2436 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2437 {
2438         vdev_t *mvd;
2439         int c;
2440
2441         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2442                 return (vd);
2443
2444         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2445                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2446                     NULL)
2447                         return (mvd);
2448
2449         return (NULL);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2454  */
2455 int
2456 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2457 {
2458         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2459         int c;
2460
2461         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2462
2463         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2464                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2465
2466                 if (cvd->vdev_ishole)
2467                         break;
2468         }
2469         return (c);
2470 }
2471
2472 /*
2473  * Verify that vdev_add() works as expected.
2474  */
2475 /* ARGSUSED */
2476 void
2477 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2478 {
2479         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2480         spa_t *spa = ztest_spa;
2481         uint64_t leaves;
2482         uint64_t guid;
2483         nvlist_t *nvroot;
2484         int error;
2485
2486         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2487         leaves = MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2488
2489         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2490
2491         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2492
2493         /*
2494          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2495          */
2496         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2497                 /*
2498                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2499                  */
2500                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2501
2502                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2503
2504                 /*
2505                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2506                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2507                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2508                  * grab a reference on the dataset which may cause
2509                  * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
2510                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2511                  */
2512                 rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
2513                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2514                 rw_exit(&ztest_name_lock);
2515
2516                 if (error && error != EEXIST)
2517                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2518         } else {
2519                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2520
2521                 /*
2522                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2523                  */
2524                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL,
2525                     ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2526                     ztest_random(4) == 0, ztest_opts.zo_raidz,
2527                     zs->zs_mirrors, 1);
2528
2529                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2530                 nvlist_free(nvroot);
2531
2532                 if (error == ENOSPC)
2533                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2534                 else if (error != 0)
2535                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2536         }
2537
2538         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2539 }
2540
2541 /*
2542  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2543  */
2544 /* ARGSUSED */
2545 void
2546 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2547 {
2548         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2549         spa_t *spa = ztest_spa;
2550         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2551         spa_aux_vdev_t *sav;
2552         char *aux;
2553         char *path;
2554         uint64_t guid = 0;
2555         int error;
2556
2557         path = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2558
2559         if (ztest_random(2) == 0) {
2560                 sav = &spa->spa_spares;
2561                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
2562         } else {
2563                 sav = &spa->spa_l2cache;
2564                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
2565         }
2566
2567         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2568
2569         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2570
2571         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
2572                 /*
2573                  * Pick a random device to remove.
2574                  */
2575                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
2576         } else {
2577                 /*
2578                  * Find an unused device we can add.
2579                  */
2580                 zs->zs_vdev_aux = 0;
2581                 for (;;) {
2582                         int c;
2583                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN, ztest_aux_template,
2584                             ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool, aux,
2585                             zs->zs_vdev_aux);
2586                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
2587                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
2588                                     path) == 0)
2589                                         break;
2590                         if (c == sav->sav_count &&
2591                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
2592                                 break;
2593                         zs->zs_vdev_aux++;
2594                 }
2595         }
2596
2597         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2598
2599         if (guid == 0) {
2600                 /*
2601                  * Add a new device.
2602                  */
2603                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux, NULL,
2604                     (ztest_opts.zo_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
2605                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2606                 if (error != 0)
2607                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
2608                 nvlist_free(nvroot);
2609         } else {
2610                 /*
2611                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
2612                  * vdev state first to make sure we handle removal
2613                  * of devices that have pending state changes.
2614                  */
2615                 if (ztest_random(2) == 0)
2616                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
2617
2618                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2619                 if (error != 0 && error != EBUSY)
2620                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
2621         }
2622
2623         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2624
2625         umem_free(path, MAXPATHLEN);
2626 }
2627
2628 /*
2629  * split a pool if it has mirror tlvdevs
2630  */
2631 /* ARGSUSED */
2632 void
2633 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2634 {
2635         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2636         spa_t *spa = ztest_spa;
2637         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2638         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
2639         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
2640         int error = 0;
2641
2642         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2643
2644         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
2645         if (zs->zs_mirrors < 3 || ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2646                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2647                 return;
2648         }
2649
2650         /* clean up the old pool, if any */
2651         (void) spa_destroy("splitp");
2652
2653         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2654
2655         /* generate a config from the existing config */
2656         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2657         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
2658             &tree) == 0);
2659         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2660
2661         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
2662             &children) == 0);
2663
2664         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
2665         for (c = 0; c < children; c++) {
2666                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
2667                 nvlist_t **mchild;
2668                 uint_t mchildren;
2669
2670                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
2671                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
2672                             0) == 0);
2673                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
2674                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
2675                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
2676                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
2677                         if (lastlogid == 0)
2678                                 lastlogid = schildren;
2679                         ++schildren;
2680                         continue;
2681                 }
2682                 lastlogid = 0;
2683                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
2684                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
2685                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
2686         }
2687
2688         /* OK, create a config that can be used to split */
2689         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2690         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
2691             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
2692         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
2693             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
2694
2695         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2696         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
2697
2698         for (c = 0; c < schildren; c++)
2699                 nvlist_free(schild[c]);
2700         free(schild);
2701         nvlist_free(split);
2702
2703         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2704
2705         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
2706         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
2707         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
2708
2709         nvlist_free(config);
2710
2711         if (error == 0) {
2712                 (void) printf("successful split - results:\n");
2713                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2714                 show_pool_stats(spa);
2715                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
2716                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2717                 ++zs->zs_splits;
2718                 --zs->zs_mirrors;
2719         }
2720         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2721
2722 }
2723
2724 /*
2725  * Verify that we can attach and detach devices.
2726  */
2727 /* ARGSUSED */
2728 void
2729 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2730 {
2731         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2732         spa_t *spa = ztest_spa;
2733         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
2734         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2735         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
2736         nvlist_t *root;
2737         uint64_t leaves;
2738         uint64_t leaf, top;
2739         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
2740         uint64_t oldguid, pguid;
2741         size_t oldsize, newsize;
2742         char *oldpath, *newpath;
2743         int replacing;
2744         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
2745         int newvd_is_spare = B_FALSE;
2746         int oldvd_is_log;
2747         int error, expected_error;
2748
2749         oldpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2750         newpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2751
2752         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2753         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2754
2755         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2756
2757         /*
2758          * Decide whether to do an attach or a replace.
2759          */
2760         replacing = ztest_random(2);
2761
2762         /*
2763          * Pick a random top-level vdev.
2764          */
2765         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
2766
2767         /*
2768          * Pick a random leaf within it.
2769          */
2770         leaf = ztest_random(leaves);
2771
2772         /*
2773          * Locate this vdev.
2774          */
2775         oldvd = rvd->vdev_child[top];
2776         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
2777                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
2778                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
2779                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / ztest_opts.zo_raidz];
2780         }
2781         if (ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2782                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
2783                 ASSERT(oldvd->vdev_children == ztest_opts.zo_raidz);
2784                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % ztest_opts.zo_raidz];
2785         }
2786
2787         /*
2788          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
2789          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
2790          */
2791         while (oldvd->vdev_children != 0) {
2792                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
2793                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
2794                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
2795         }
2796
2797         oldguid = oldvd->vdev_guid;
2798         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
2799         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
2800         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
2801         pvd = oldvd->vdev_parent;
2802         pguid = pvd->vdev_guid;
2803
2804         /*
2805          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
2806          */
2807         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
2808                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2809                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
2810                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
2811                     error != ENOTSUP)
2812                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
2813                 goto out;
2814         }
2815
2816         /*
2817          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
2818          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
2819          */
2820         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
2821                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
2822                 newvd_is_spare = B_TRUE;
2823                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
2824         } else {
2825                 (void) snprintf(newpath, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
2826                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
2827                     top * leaves + leaf);
2828                 if (ztest_random(2) == 0)
2829                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
2830                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
2831         }
2832
2833         if (newvd) {
2834                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
2835         } else {
2836                 /*
2837                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
2838                  * If it's smaller, the attach should fail.
2839                  * If it's larger, and we're doing a replace,
2840                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
2841                  */
2842                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
2843         }
2844
2845         /*
2846          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
2847          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
2848          *
2849          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
2850          *
2851          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
2852          */
2853         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
2854             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
2855             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
2856             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
2857                 expected_error = ENOTSUP;
2858         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
2859                 expected_error = ENOTSUP;
2860         else if (newvd == oldvd)
2861                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
2862         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
2863                 expected_error = EBUSY;
2864         else if (newsize < oldsize)
2865                 expected_error = EOVERFLOW;
2866         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
2867                 expected_error = EDOM;
2868         else
2869                 expected_error = 0;
2870
2871         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2872
2873         /*
2874          * Build the nvlist describing newpath.
2875          */
2876         root = make_vdev_root(newpath, NULL, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
2877             ashift, 0, 0, 0, 1);
2878
2879         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
2880
2881         nvlist_free(root);
2882
2883         /*
2884          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
2885          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
2886          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
2887          */
2888         if (expected_error == ENOTSUP &&
2889             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
2890                 expected_error = error;
2891
2892         /*
2893          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
2894          */
2895         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
2896                 expected_error = error;
2897
2898         /* XXX workaround 6690467 */
2899         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
2900                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
2901                     "returned %d, expected %d",
2902                     oldpath, (longlong_t)oldsize, newpath,
2903                     (longlong_t)newsize, replacing, error, expected_error);
2904         }
2905 out:
2906         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2907
2908         umem_free(oldpath, MAXPATHLEN);
2909         umem_free(newpath, MAXPATHLEN);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
2914  */
2915 vdev_t *
2916 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
2917 {
2918         ASSERTV(spa_t *spa = vd->vdev_spa);
2919         size_t *newsize = arg;
2920         size_t fsize;
2921         int fd;
2922
2923         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
2924         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2925
2926         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
2927                 return (vd);
2928
2929         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
2930         VERIFY(ftruncate(fd, *newsize) == 0);
2931
2932         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
2933                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
2934                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
2935         }
2936         (void) close(fd);
2937         return (NULL);
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
2942  */
2943 /* ARGSUSED */
2944 vdev_t *
2945 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
2946 {
2947         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
2948         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
2949         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
2950         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
2951         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
2952         int error;
2953
2954         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
2955         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2956
2957         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
2958         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2959         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
2960         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
2961
2962         /*
2963          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
2964          * failed then we abort the expand. The only way to know that
2965          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
2966          */
2967         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
2968                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
2969                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
2970                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
2971                 }
2972                 return (vd);
2973         }
2974         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
2975
2976         /*
2977          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
2978          * still talking to the original vdev. It's possible this
2979          * vdev may have been detached/replaced while we were
2980          * trying to online it.
2981          */
2982         if (generation != spa->spa_config_generation) {
2983                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
2984                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
2985                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
2986                             "got gen %llu\n",
2987                             (u_longlong_t)guid,
2988                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
2989                             (u_longlong_t)generation,
2990                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
2991                 }
2992                 return (vd);
2993         }
2994         return (NULL);
2995 }
2996
2997 /*
2998  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
2999  * We continue to walk the tree until we either have walked all
3000  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
3001  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
3002  * leaf vdev we encounter.
3003  */
3004 vdev_t *
3005 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
3006 {
3007         uint_t c;
3008
3009         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3010                 if (func == NULL)
3011                         return (vd);
3012                 else
3013                         return (func(vd, arg));
3014         }
3015
3016         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
3017                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
3018                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
3019                         return (cvd);
3020         }
3021         return (NULL);
3022 }
3023
3024 /*
3025  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
3026  */
3027 /* ARGSUSED */
3028 void
3029 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3030 {
3031         spa_t *spa = ztest_spa;
3032         vdev_t *vd, *tvd;
3033         metaslab_class_t *mc;
3034         metaslab_group_t *mg;
3035         size_t psize, newsize;
3036         uint64_t top;
3037         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
3038
3039         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3040         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3041
3042         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3043
3044         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3045         mg = tvd->vdev_mg;
3046         mc = mg->mg_class;
3047         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3048         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3049
3050         /*
3051          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
3052          * our top-level device.
3053          */
3054         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
3055         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
3056         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3057
3058         psize = vd->vdev_psize;
3059
3060         /*
3061          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
3062          * original size, and it has a valid psize.
3063          */
3064         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
3065             psize == 0 || psize >= 4 * ztest_opts.zo_vdev_size) {
3066                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3067                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3068                 return;
3069         }
3070         ASSERT(psize > 0);
3071         newsize = psize + psize / 8;
3072         ASSERT3U(newsize, >, psize);
3073
3074         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3075                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
3076                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
3077         }
3078
3079         /*
3080          * Growing the vdev is a two step process:
3081          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
3082          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
3083          */
3084         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
3085             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
3086             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3087                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3088                         (void) printf("Could not expand LUN because "
3089                             "the vdev configuration changed.\n");
3090                 }
3091                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3092                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3093                 return;
3094         }
3095
3096         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3097
3098         /*
3099          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
3100          * thus we must wait for the async thread to complete any
3101          * pending tasks before proceeding.
3102          */
3103         for (;;) {
3104                 boolean_t done;
3105                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
3106                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
3107                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
3108                 if (done)
3109                         break;
3110                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3111                 (void) poll(NULL, 0, 100);
3112         }
3113
3114         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3115
3116         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3117         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3118         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3119
3120         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
3121                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3122                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
3123                             "intervening vdev offline or remove.\n");
3124                 }
3125                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3126                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3127                 return;
3128         }
3129
3130         /*
3131          * Make sure we were able to grow the vdev.
3132          */
3133         if (new_ms_count <= old_ms_count)
3134                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu <= %llu\n",
3135                     old_ms_count, new_ms_count);
3136
3137         /*
3138          * Make sure we were able to grow the pool.
3139          */
3140         if (new_class_space <= old_class_space)
3141                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu <= %llu\n",
3142                     old_class_space, new_class_space);
3143
3144         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3145                 char oldnumbuf[6], newnumbuf[6];
3146
3147                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf);
3148                 nicenum(new_class_space, newnumbuf);
3149                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
3150                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
3151         }
3152
3153         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3154         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3155 }
3156
3157 /*
3158  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
3159  */
3160 /* ARGSUSED */
3161 static void
3162 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
3163 {
3164         /*
3165          * Create the objects common to all ztest datasets.
3166          */
3167         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
3168             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
3169 }
3170
3171 static int
3172 ztest_dataset_create(char *dsname)
3173 {
3174         uint64_t zilset = ztest_random(100);
3175         int err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0,
3176             ztest_objset_create_cb, NULL);
3177
3178         if (err || zilset < 80)
3179                 return (err);
3180
3181         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
3182                 (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
3183         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
3184             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
3185 }
3186
3187 /* ARGSUSED */
3188 static int
3189 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
3190 {
3191         objset_t *os;
3192         dmu_object_info_t doi;
3193         int error;
3194
3195         /*
3196          * Verify that the dataset contains a directory object.
3197          */
3198         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE, FTAG, &os));
3199         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
3200         if (error != ENOENT) {
3201                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
3202                 ASSERT0(error);
3203                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
3204                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
3205         }
3206         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3207
3208         /*
3209          * Destroy the dataset.
3210          */
3211         if (strchr(name, '@') != NULL) {
3212                 VERIFY0(dsl_destroy_snapshot(name, B_FALSE));
3213         } else {
3214                 VERIFY0(dsl_destroy_head(name));
3215         }
3216         return (0);
3217 }
3218
3219 static boolean_t
3220 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
3221 {
3222         char snapname[MAXNAMELEN];
3223         int error;
3224
3225         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%llu", (u_longlong_t)id);
3226
3227         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
3228         if (error == ENOSPC) {
3229                 ztest_record_enospc(FTAG);
3230                 return (B_FALSE);
3231         }
3232         if (error != 0 && error != EEXIST) {
3233                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s@%s) = %d", osname,
3234                     snapname, error);
3235         }
3236         return (B_TRUE);
3237 }
3238
3239 static boolean_t
3240 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
3241 {
3242         char snapname[MAXNAMELEN];
3243         int error;
3244
3245         (void) snprintf(snapname, MAXNAMELEN, "%s@%llu", osname,
3246             (u_longlong_t)id);
3247
3248         error = dsl_destroy_snapshot(snapname, B_FALSE);
3249         if (error != 0 && error != ENOENT)
3250                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
3251         return (B_TRUE);
3252 }
3253
3254 /* ARGSUSED */
3255 void
3256 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3257 {
3258         ztest_ds_t *zdtmp;
3259         int iters;
3260         int error;
3261         objset_t *os, *os2;
3262         char *name;
3263         zilog_t *zilog;
3264         int i;
3265
3266         zdtmp = umem_alloc(sizeof (ztest_ds_t), UMEM_NOFAIL);
3267         name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3268
3269         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
3270
3271         (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s/temp_%llu",
3272             ztest_opts.zo_pool, (u_longlong_t)id);
3273
3274         /*
3275          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
3276          * half of the time.  If we don't replay it, then dsl_destroy_head()
3277          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
3278          */
3279         if (ztest_random(2) == 0 &&
3280             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os) == 0) {
3281                 ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3282                 zil_replay(os, zdtmp, ztest_replay_vector);
3283                 ztest_zd_fini(zdtmp);
3284                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3285         }
3286
3287         /*
3288          * There may be an old instance of the dataset we're about to
3289          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
3290          * and all of its snapshots.
3291          */
3292         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
3293             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
3294
3295         /*
3296          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
3297          */
3298         VERIFY3U(ENOENT, ==, dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE,
3299             FTAG, &os));
3300
3301         /*
3302          * Verify that we can create a new dataset.
3303          */
3304         error = ztest_dataset_create(name);
3305         if (error) {
3306                 if (error == ENOSPC) {
3307                         ztest_record_enospc(FTAG);
3308                         goto out;
3309                 }
3310                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
3311         }
3312
3313         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os));
3314
3315         ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3316
3317         /*
3318          * Open the intent log for it.
3319          */
3320         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
3321
3322         /*
3323          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
3324          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
3325          */
3326         iters = ztest_random(5);
3327         for (i = 0; i < iters; i++) {
3328                 ztest_dmu_object_alloc_free(zdtmp, id);
3329                 if (ztest_random(iters) == 0)
3330                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
3331         }
3332
3333         /*
3334          * Verify that we cannot create an existing dataset.
3335          */
3336         VERIFY3U(EEXIST, ==,
3337             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL));
3338
3339         /*
3340          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
3341          */
3342         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
3343         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
3344
3345         /*
3346          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3347          */
3348         VERIFY3U(EBUSY, ==,
3349             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os2));
3350
3351         zil_close(zilog);
3352         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3353         ztest_zd_fini(zdtmp);
3354 out:
3355         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
3356
3357         umem_free(name, MAXNAMELEN);
3358         umem_free(zdtmp, sizeof (ztest_ds_t));
3359 }
3360
3361 /*
3362  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3363  */
3364 void
3365 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3366 {
3367         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
3368         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3369         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3370         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
3371 }
3372
3373 /*
3374  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3375  */
3376 void
3377 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3378 {
3379         char *snap1name;
3380         char *clone1name;
3381         char *snap2name;
3382         char *clone2name;
3383         char *snap3name;
3384         int error;
3385
3386         snap1name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3387         clone1name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3388         snap2name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3389         clone2name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3390         snap3name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3391
3392         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu",
3393             osname, (u_longlong_t)id);
3394         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu",
3395             osname, (u_longlong_t)id);
3396         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu",
3397             clone1name, (u_longlong_t)id);
3398         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu",
3399             osname, (u_longlong_t)id);
3400         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu",
3401             clone1name, (u_longlong_t)id);
3402
3403         error = dsl_destroy_head(clone2name);
3404         if (error && error != ENOENT)
3405                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone2name, error);
3406         error = dsl_destroy_snapshot(snap3name, B_FALSE);
3407         if (error && error != ENOENT)
3408                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3409         error = dsl_destroy_snapshot(snap2name, B_FALSE);
3410         if (error && error != ENOENT)
3411                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3412         error = dsl_destroy_head(clone1name);
3413         if (error && error != ENOENT)
3414                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone1name, error);
3415         error = dsl_destroy_snapshot(snap1name, B_FALSE);
3416         if (error && error != ENOENT)
3417                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3418
3419         umem_free(snap1name, MAXNAMELEN);
3420         umem_free(clone1name, MAXNAMELEN);
3421         umem_free(snap2name, MAXNAMELEN);
3422         umem_free(clone2name, MAXNAMELEN);
3423         umem_free(snap3name, MAXNAMELEN);
3424 }
3425
3426 /*
3427  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
3428  */
3429 void
3430 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3431 {
3432         objset_t *os;
3433         char *snap1name;
3434         char *clone1name;
3435         char *snap2name;
3436         char *clone2name;
3437         char *snap3name;
3438         char *osname = zd->zd_name;
3439         int error;
3440
3441         snap1name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3442         clone1name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3443         snap2name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3444         clone2name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3445         snap3name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3446
3447         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
3448
3449         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3450
3451         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu",
3452             osname, (u_longlong_t)id);
3453         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu",
3454             osname, (u_longlong_t)id);
3455         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu",
3456             clone1name, (u_longlong_t)id);
3457         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu",
3458             osname, (u_longlong_t)id);
3459         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu",
3460             clone1name, (u_longlong_t)id);
3461
3462         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, strchr(snap1name, '@') + 1);
3463         if (error && error != EEXIST) {
3464                 if (error == ENOSPC) {
3465                         ztest_record_enospc(FTAG);
3466                         goto out;
3467                 }
3468                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3469         }
3470
3471         error = dmu_objset_clone(clone1name, snap1name);
3472         if (error) {
3473                 if (error == ENOSPC) {
3474                         ztest_record_enospc(FTAG);
3475                         goto out;
3476                 }
3477                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
3478         }
3479
3480         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap2name, '@') + 1);
3481         if (error && error != EEXIST) {
3482                 if (error == ENOSPC) {
3483                         ztest_record_enospc(FTAG);
3484                         goto out;
3485                 }
3486                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3487         }
3488
3489         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap3name, '@') + 1);
3490         if (error && error != EEXIST) {
3491                 if (error == ENOSPC) {
3492                         ztest_record_enospc(FTAG);
3493                         goto out;
3494                 }
3495                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3496         }
3497
3498         error = dmu_objset_clone(clone2name, snap3name);
3499         if (error) {
3500                 if (error == ENOSPC) {
3501                         ztest_record_enospc(FTAG);
3502                         goto out;
3503                 }
3504                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
3505         }
3506
3507         error = dmu_objset_own(snap2name, DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os);
3508         if (error)
3509                 fatal(0, "dmu_objset_own(%s) = %d", snap2name, error);
3510         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
3511         if (error != EBUSY)
3512                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
3513                     error);
3514         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3515
3516 out:
3517         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3518
3519         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
3520
3521         umem_free(snap1name, MAXNAMELEN);
3522         umem_free(clone1name, MAXNAMELEN);
3523         umem_free(snap2name, MAXNAMELEN);
3524         umem_free(clone2name, MAXNAMELEN);
3525         umem_free(snap3name, MAXNAMELEN);
3526 }
3527
3528 #undef OD_ARRAY_SIZE
3529 #define OD_ARRAY_SIZE   4
3530
3531 /*
3532  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
3533  */
3534 void
3535 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3536 {
3537         ztest_od_t *od;
3538         int batchsize;
3539         int size;
3540         int b;
3541
3542         size = sizeof(ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3543         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3544         batchsize = OD_ARRAY_SIZE;
3545
3546         for (b = 0; b < batchsize; b++)
3547                 ztest_od_init(od + b, id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
3548
3549         /*
3550          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
3551          * and do some I/O on the new objects.
3552          */
3553         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_TRUE) != 0)
3554                 return;
3555
3556         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
3557                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
3558                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3559
3560         umem_free(od, size);
3561 }
3562
3563 #undef OD_ARRAY_SIZE
3564 #define OD_ARRAY_SIZE   2
3565
3566 /*
3567  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
3568  */
3569 void
3570 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3571 {
3572         int size;
3573         ztest_od_t *od;
3574
3575         objset_t *os = zd->zd_os;
3576         size = sizeof(ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3577         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3578         dmu_tx_t *tx;
3579         int i, freeit, error;
3580         uint64_t n, s, txg;
3581         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
3582         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3583         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
3584         uint64_t regions = 997;
3585         uint64_t stride = 123456789ULL;
3586         uint64_t width = 40;
3587         int free_percent = 5;
3588
3589         /*
3590          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3591          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3592          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3593          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3594          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3595          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3596          *
3597          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3598          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3599          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3600          *
3601          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
3602          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
3603          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
3604          *
3605          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
3606          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
3607          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
3608          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
3609          * tracking which parts of an object are allocated and free,
3610          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
3611          */
3612
3613         /*
3614          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3615          */
3616         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3617         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3618
3619         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
3620                 umem_free(od, size);
3621                 return;
3622         }
3623
3624         bigobj = od[0].od_object;
3625         packobj = od[1].od_object;
3626         chunksize = od[0].od_gen;
3627         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3628
3629         /*
3630          * Prefetch a random chunk of the big object.
3631          * Our aim here is to get some async reads in flight
3632          * for blocks that we may free below; the DMU should
3633          * handle this race correctly.
3634          */
3635         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3636         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
3637         dmu_prefetch(os, bigobj, n * chunksize, s * chunksize);
3638
3639         /*
3640          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3641          */
3642         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3643         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3644
3645         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3646         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3647
3648         bigoff = n * chunksize;
3649         bigsize = s * chunksize;
3650
3651         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3652         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3653
3654         /*
3655          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
3656          * overwriting it.
3657          */
3658         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
3659
3660         /*
3661          * Read the current contents of our objects.
3662          */
3663         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
3664             DMU_READ_PREFETCH);
3665         ASSERT0(error);
3666         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
3667             DMU_READ_PREFETCH);
3668         ASSERT0(error);
3669
3670         /*
3671          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3672          */
3673         tx = dmu_tx_create(os);
3674
3675         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3676
3677         if (freeit)
3678                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3679         else
3680                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3681
3682         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3683         if (txg == 0) {
3684                 umem_free(packbuf, packsize);
3685                 umem_free(bigbuf, bigsize);
3686                 umem_free(od, size);
3687                 return;
3688         }
3689
3690         dmu_object_set_checksum(os, bigobj,
3691             (enum zio_checksum)ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM), tx);
3692
3693         dmu_object_set_compress(os, bigobj,
3694             (enum zio_compress)ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION), tx);
3695
3696         /*
3697          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3698          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3699          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3700          * with the new values we want to write out.
3701          */
3702         for (i = 0; i < s; i++) {
3703                 /* LINTED */
3704                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3705                 /* LINTED */
3706                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3707                 /* LINTED */
3708                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3709
3710                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3711                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3712
3713                 if (pack->bw_txg > txg)
3714                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3715                             pack->bw_txg, txg);
3716
3717                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3718                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3719                             pack->bw_index, n, i);
3720
3721                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3722                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3723
3724                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3725                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3726
3727                 if (freeit) {
3728                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
3729                 } else {
3730                         pack->bw_index = n + i;
3731                         pack->bw_txg = txg;
3732                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3733                 }
3734                 *bigH = *pack;
3735                 *bigT = *pack;
3736         }
3737
3738         /*
3739          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
3740          * Now write them out.
3741          */
3742         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
3743
3744         if (freeit) {
3745                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3746                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
3747                             " txg %llx\n",
3748                             (u_longlong_t)bigoff,
3749                             (u_longlong_t)bigsize,
3750                             (u_longlong_t)txg);
3751                 }
3752                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
3753         } else {
3754                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3755                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
3756                             " txg %llx\n",
3757                             (u_longlong_t)bigoff,
3758                             (u_longlong_t)bigsize,
3759                             (u_longlong_t)txg);
3760                 }
3761                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
3762         }
3763
3764         dmu_tx_commit(tx);
3765
3766         /*
3767          * Sanity check the stuff we just wrote.
3768          */
3769         {
3770                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3771                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3772
3773                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
3774                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3775                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
3776                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3777
3778                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
3779                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
3780
3781                 umem_free(packcheck, packsize);
3782                 umem_free(bigcheck, bigsize);
3783         }
3784
3785         umem_free(packbuf, packsize);
3786         umem_free(bigbuf, bigsize);
3787         umem_free(od, size);
3788 }
3789
3790 void
3791 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
3792     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
3793 {
3794         uint64_t i;
3795         bufwad_t *pack;
3796         bufwad_t *bigH;
3797         bufwad_t *bigT;
3798
3799         /*
3800          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3801          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3802          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3803          * with the new values we want to write out.
3804          */
3805         for (i = 0; i < s; i++) {
3806                 /* LINTED */
3807                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3808                 /* LINTED */
3809                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3810                 /* LINTED */
3811                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3812
3813                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3814                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3815
3816                 if (pack->bw_txg > txg)
3817                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3818                             pack->bw_txg, txg);
3819
3820                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3821                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3822                             pack->bw_index, n, i);
3823
3824                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3825                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3826
3827                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3828                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3829
3830                 pack->bw_index = n + i;
3831                 pack->bw_txg = txg;
3832                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3833
3834                 *bigH = *pack;
3835                 *bigT = *pack;
3836         }
3837 }
3838
3839 #undef OD_ARRAY_SIZE
3840 #define OD_ARRAY_SIZE   2
3841
3842 void
3843 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3844 {
3845         objset_t *os = zd->zd_os;
3846         ztest_od_t *od;
3847         dmu_tx_t *tx;
3848         uint64_t i;
3849         int error;
3850         int size;
3851         uint64_t n, s, txg;
3852         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
3853         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3854         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
3855         uint64_t chunksize = blocksize;
3856         uint64_t regions = 997;
3857         uint64_t stride = 123456789ULL;
3858         uint64_t width = 9;
3859         dmu_buf_t *bonus_db;
3860         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
3861         dmu_object_info_t doi;
3862
3863         size = sizeof(ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3864         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3865
3866         /*
3867          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3868          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3869          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3870          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3871          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3872          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3873          *
3874          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3875          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3876          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3877          *
3878          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
3879          * dmu_assign_arcbuf() can be tested for object updates.
3880          */
3881
3882         /*
3883          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3884          */
3885         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
3886         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3887
3888
3889         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
3890                 umem_free(od, size);
3891                 return;
3892         }
3893
3894         bigobj = od[0].od_object;
3895         packobj = od[1].od_object;
3896         blocksize = od[0].od_blocksize;
3897         chunksize = blocksize;
3898         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3899
3900         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
3901         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
3902         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
3903         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
3904
3905         /*
3906          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3907          */
3908         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3909         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3910
3911         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3912         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3913
3914         bigoff = n * chunksize;
3915         bigsize = s * chunksize;
3916
3917         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3918         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3919
3920         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
3921
3922         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
3923
3924         /*
3925          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
3926          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
3927          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
3928          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
3929          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
3930          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
3931          * Iteration 6 one more zcopy write.
3932          */
3933         for (i = 0; i < 7; i++) {
3934                 uint64_t j;
3935                 uint64_t off;
3936
3937                 /*
3938                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
3939                  * that don't match bigobj blksz to test
3940                  * dmu_assign_arcbuf() when it can't directly
3941                  * assign an arcbuf to a dbuf.
3942                  */
3943                 for (j = 0; j < s; j++) {
3944                         if (i != 5) {
3945                                 bigbuf_arcbufs[j] =
3946                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
3947                         } else {
3948                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
3949                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
3950                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
3951                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
3952                         }
3953                 }
3954
3955                 /*
3956                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3957                  */
3958                 tx = dmu_tx_create(os);
3959
3960                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3961                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3962
3963                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3964                 if (txg == 0) {
3965                         umem_free(packbuf, packsize);
3966                         umem_free(bigbuf, bigsize);
3967                         for (j = 0; j < s; j++) {
3968                                 if (i != 5) {
3969                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
3970                                 } else {
3971                                         dmu_return_arcbuf(
3972                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
3973                                         dmu_return_arcbuf(
3974                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
3975                                 }
3976                         }
3977                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
3978                         umem_free(od, size);
3979                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
3980                         return;
3981                 }
3982
3983                 /*
3984                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
3985                  * test dmu_assign_arcbuf() for the case when there're no
3986                  * existing dbufs for the specified offsets.
3987                  */
3988                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
3989                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
3990                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
3991                         ASSERT0(error);
3992                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
3993                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
3994                         ASSERT0(error);
3995                 }
3996                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
3997                     n, chunksize, txg);
3998
3999                 /*
4000                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4001                  * Now write them out.
4002                  */
4003                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4004                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4005                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4006                             " txg %llx\n",
4007                             (u_longlong_t)bigoff,
4008                             (u_longlong_t)bigsize,
4009                             (u_longlong_t)txg);
4010                 }
4011                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
4012                         dmu_buf_t *dbt;
4013                         if (i != 5) {
4014                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4015                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
4016                         } else {
4017                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4018                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
4019                                     chunksize / 2);
4020                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
4021                                     chunksize / 2,
4022                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
4023                                     chunksize / 2);
4024                         }
4025
4026                         if (i == 1) {
4027                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
4028                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4029                         }
4030                         if (i != 5) {
4031                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4032                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
4033                         } else {
4034                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4035                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
4036                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db,
4037                                     off + chunksize / 2,
4038                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
4039                         }
4040                         if (i == 1) {
4041                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
4042                         }
4043                 }
4044                 dmu_tx_commit(tx);
4045
4046                 /*
4047                  * Sanity check the stuff we just wrote.
4048                  */
4049                 {
4050                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4051                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4052
4053                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4054                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4055                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4056                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4057
4058                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4059                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4060
4061                         umem_free(packcheck, packsize);
4062                         umem_free(bigcheck, bigsize);
4063                 }
4064                 if (i == 2) {
4065                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
4066                 } else if (i == 3) {
4067                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
4068                 }
4069         }
4070
4071         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4072         umem_free(packbuf, packsize);
4073         umem_free(bigbuf, bigsize);
4074         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4075         umem_free(od, size);
4076 }
4077
4078 /* ARGSUSED */
4079 void
4080 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4081 {
4082         ztest_od_t *od;
4083
4084         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4085         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
4086             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4087
4088         /*
4089          * Have multiple threads write to large offsets in an object
4090          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
4091          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
4092          */
4093         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4094
4095         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0)
4096                 return;
4097
4098         while (ztest_random(10) != 0)
4099                 ztest_io(zd, od->od_object, offset);
4100
4101         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4102 }
4103
4104 void
4105 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4106 {
4107         ztest_od_t *od;
4108         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
4109             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4110         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
4111         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4112         void *data;
4113
4114         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4115
4116         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
4117
4118         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), !ztest_random(2)) != 0) {
4119                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4120                 return;
4121         }
4122
4123         if (ztest_truncate(zd, od->od_object, offset, count * blocksize) != 0) {
4124                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4125                 return;
4126         }
4127
4128         ztest_prealloc(zd, od->od_object, offset, count * blocksize);
4129
4130         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4131
4132         while (ztest_random(count) != 0) {
4133                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
4134                 if (ztest_write(zd, od->od_object, randoff, blocksize,
4135                     data) != 0)
4136                         break;
4137                 while (ztest_random(4) != 0)
4138                         ztest_io(zd, od->od_object, randoff);
4139         }
4140
4141         umem_free(data, blocksize);
4142         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4143 }
4144
4145 /*
4146  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
4147  */
4148 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
4149 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
4150 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
4151
4152 void
4153 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4154 {
4155         objset_t *os = zd->zd_os;
4156         ztest_od_t *od;
4157         uint64_t object;
4158         uint64_t txg, last_txg;
4159         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
4160         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
4161         int i, ints;
4162         dmu_tx_t *tx;
4163         char propname[100], txgname[100];
4164         int error;
4165         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
4166
4167         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4168         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4169
4170         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4171                         !ztest_random(2)) != 0)
4172                 goto out;
4173
4174         object = od->od_object;
4175
4176         /*
4177          * Generate a known hash collision, and verify that
4178          * we can lookup and remove both entries.
4179          */
4180         tx = dmu_tx_create(os);
4181         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4182         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4183         if (txg == 0)
4184                 goto out;
4185         for (i = 0; i < 2; i++) {
4186                 value[i] = i;
4187                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
4188                     1, &value[i], tx));
4189         }
4190         for (i = 0; i < 2; i++) {
4191                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
4192                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
4193                 VERIFY3U(0, ==,
4194                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
4195                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4196                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4197         }
4198         for (i = 0; i < 2; i++) {
4199                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
4200         }
4201         dmu_tx_commit(tx);
4202
4203         /*
4204          * Generate a buch of random entries.
4205          */
4206         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
4207
4208         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4209         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4210         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4211         bzero(value, sizeof (value));
4212         last_txg = 0;
4213
4214         /*
4215          * If these zap entries already exist, validate their contents.
4216          */
4217         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4218         if (error == 0) {
4219                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4220                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4221
4222                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
4223                     zl_ints, &last_txg) == 0);
4224
4225                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
4226                     &zl_ints) == 0);
4227
4228                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4229                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
4230
4231                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
4232                     zl_ints, value) == 0);
4233
4234                 for (i = 0; i < ints; i++) {
4235                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
4236                 }
4237         } else {
4238                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4239         }
4240
4241         /*
4242          * Atomically update two entries in our zap object.
4243          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
4244          * in which the property was last updated.  The second
4245          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
4246          * should be txg + object + n.
4247          */
4248         tx = dmu_tx_create(os);
4249         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4250         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4251         if (txg == 0)
4252                 goto out;
4253
4254         if (last_txg > txg)
4255                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
4256
4257         for (i = 0; i < ints; i++)
4258                 value[i] = txg + object + i;
4259
4260         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
4261             1, &txg, tx));
4262         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
4263             ints, value, tx));
4264
4265         dmu_tx_commit(tx);
4266
4267         /*
4268          * Remove a random pair of entries.
4269          */
4270         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4271         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4272         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4273
4274         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4275
4276         if (error == ENOENT)
4277                 goto out;
4278
4279         ASSERT0(error);
4280
4281         tx = dmu_tx_create(os);
4282         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4283         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4284         if (txg == 0)
4285                 goto out;
4286         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
4287         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
4288         dmu_tx_commit(tx);
4289 out:
4290         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4291 }
4292
4293 /*
4294  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
4295  */
4296 void
4297 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4298 {
4299         objset_t *os = zd->zd_os;
4300         ztest_od_t *od;
4301         uint64_t object, txg;
4302         int i;
4303
4304         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4305         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4306
4307         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4308                                 !ztest_random(2)) != 0)
4309                 goto out;
4310         object = od->od_object;
4311
4312         /*
4313          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
4314          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
4315          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
4316          */
4317         for (i = 0; i < 2050; i++) {
4318                 char name[MAXNAMELEN];
4319                 uint64_t value = i;
4320                 dmu_tx_t *tx;
4321                 int error;
4322
4323                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
4324                     (u_longlong_t)id, (u_longlong_t)value);
4325
4326                 tx = dmu_tx_create(os);
4327                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
4328                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4329                 if (txg == 0)
4330                         goto out;
4331                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
4332                     &value, tx);
4333                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4334                 dmu_tx_commit(tx);
4335         }
4336 out:
4337         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4338 }
4339
4340 /* ARGSUSED */
4341 void
4342 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4343 {
4344         objset_t *os = zd->zd_os;
4345         ztest_od_t *od;
4346         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
4347         dmu_tx_t *tx;
4348         int i, namelen, error;
4349         int micro = ztest_random(2);
4350         char name[20], string_value[20];
4351         void *data;
4352
4353         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4354         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4355
4356         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4357                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4358                 return;
4359         }
4360
4361         object = od->od_object;
4362
4363         /*
4364          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
4365          * x is a random printable character and the dots are dots.
4366          * There are 94 such characters, and the name length goes from
4367          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
4368          */
4369         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
4370
4371         for (i = 0; i < 3; i++)
4372                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
4373         for (; i < namelen - 1; i++)
4374                 name[i] = '.';
4375         name[i] = '\0';
4376
4377         if ((namelen & 1) || micro) {
4378                 wsize = sizeof (txg);
4379                 wc = 1;
4380                 data = &txg;
4381         } else {
4382                 wsize = 1;
4383                 wc = namelen;
4384                 data = string_value;
4385         }
4386
4387         count = -1ULL;
4388         VERIFY0(zap_count(os, object, &count));
4389         ASSERT(count != -1ULL);
4390
4391         /*
4392          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
4393          */
4394         i = ztest_random(5);
4395
4396         if (i >= 2) {
4397                 tx = dmu_tx_create(os);
4398                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4399                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4400                 if (txg == 0)
4401                         return;
4402                 bcopy(name, string_value, namelen);
4403         } else {
4404                 tx = NULL;
4405                 txg = 0;
4406                 bzero(string_value, namelen);
4407         }
4408
4409         switch (i) {
4410
4411         case 0:
4412                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
4413                 if (error == 0) {
4414                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
4415                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
4416                 } else {
4417                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4418                 }
4419                 break;
4420
4421         case 1:
4422                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
4423                 if (error == 0) {
4424                         if (data == string_value &&
4425                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
4426                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
4427                                     name, data, namelen);
4428                 } else {
4429                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4430                 }
4431                 break;
4432
4433         case 2:
4434                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
4435                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4436                 break;
4437
4438         case 3:
4439                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
4440                 break;
4441
4442         case 4:
4443                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
4444                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
4445                 break;
4446         }
4447
4448         if (tx != NULL)
4449                 dmu_tx_commit(tx);
4450
4451         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4452 }
4453
4454 /*
4455  * Commit callback data.
4456  */
4457 typedef struct ztest_cb_data {
4458         list_node_t             zcd_node;
4459         uint64_t                zcd_txg;
4460         int                     zcd_expected_err;
4461         boolean_t               zcd_added;
4462         boolean_t               zcd_called;
4463         spa_t                   *zcd_spa;
4464 } ztest_cb_data_t;
4465
4466 /* This is the actual commit callback function */
4467 static void
4468 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
4469 {
4470         ztest_cb_data_t *data = arg;
4471         uint64_t synced_txg;
4472
4473         VERIFY(data != NULL);
4474         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
4475         VERIFY(!data->zcd_called);
4476
4477         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
4478         if (data->zcd_txg > synced_txg)
4479                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
4480                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
4481                     synced_txg);
4482
4483         data->zcd_called = B_TRUE;
4484
4485         if (error == ECANCELED) {
4486                 ASSERT0(data->zcd_txg);
4487                 ASSERT(!data->zcd_added);
4488
4489                 /*
4490                  * The private callback data should be destroyed here, but
4491                  * since we are going to check the zcd_called field after
4492                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
4493                  */
4494                 return;
4495         }
4496
4497         ASSERT(data->zcd_added);
4498         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
4499
4500         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4501
4502         /* See if this cb was called more quickly */
4503         if ((synced_txg - data->zcd_txg) < zc_min_txg_delay)
4504                 zc_min_txg_delay = synced_txg - data->zcd_txg;
4505
4506         /* Remove our callback from the list */
4507         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
4508
4509         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4510
4511         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
4512 }
4513
4514 /* Allocate and initialize callback data structure */
4515 static ztest_cb_data_t *
4516 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
4517 {
4518         ztest_cb_data_t *cb_data;
4519
4520         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
4521
4522         cb_data->zcd_txg = txg;
4523         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
4524         list_link_init(&cb_data->zcd_node);
4525
4526         return (cb_data);
4527 }
4528
4529 /*
4530  * Commit callback test.
4531  */
4532 void
4533 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4534 {
4535         objset_t *os = zd->zd_os;
4536         ztest_od_t *od;
4537         dmu_tx_t *tx;
4538         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
4539         uint64_t old_txg, txg;
4540         int i, error = 0;
4541
4542         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4543         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4544
4545         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4546                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4547                 return;
4548         }
4549
4550         tx = dmu_tx_create(os);
4551
4552         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
4553         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
4554
4555         dmu_tx_hold_write(tx, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t));
4556
4557         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
4558         if (ztest_random(100) == 0)
4559                 error = -1;
4560
4561         if (!error)
4562                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
4563
4564         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
4565
4566         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
4567         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4568         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
4569
4570         if (error) {
4571                 /*
4572                  * It's not a strict requirement to call the registered
4573                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
4574                  * it's supposed to happen in the current implementation
4575                  * so we will check for that.
4576                  */
4577                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4578                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
4579                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4580                 }
4581
4582                 dmu_tx_abort(tx);
4583
4584                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4585                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
4586                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
4587                 }
4588
4589                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4590                 return;
4591         }
4592
4593         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4594         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
4595
4596         /*
4597          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
4598          */
4599         VERIFY(0 == dmu_read(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t),
4600             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
4601
4602         if (old_txg > txg)
4603                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
4604                     old_txg, txg);
4605
4606         dmu_write(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
4607
4608         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4609
4610         /*
4611          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
4612          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
4613          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
4614          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
4615          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
4616          * implementation.
4617          *
4618          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
4619          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
4620          * implementation bug..
4621          */
4622         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
4623         if (tmp_cb != NULL &&
4624             tmp_cb->zcd_txg + ZTEST_COMMIT_CB_THRESH < txg) {
4625                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
4626                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
4627         }
4628
4629         /*
4630          * Let's find the place to insert our callbacks.
4631          *
4632          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
4633          * insertion point to not be the end because our txg may already be
4634          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
4635          * (from other objsets) may have sneaked in.
4636          */
4637         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
4638         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
4639                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
4640
4641         /* Add the 3 callbacks to the list */
4642         for (i = 0; i < 3; i++) {
4643                 if (tmp_cb == NULL)
4644                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
4645                 else
4646                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
4647                             cb_data[i]);
4648
4649                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
4650                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4651
4652                 tmp_cb = cb_data[i];
4653         }
4654
4655         zc_cb_counter += 3;
4656
4657         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4658
4659         dmu_tx_commit(tx);
4660
4661         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
4662 }
4663
4664 /* ARGSUSED */
4665 void
4666 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4667 {
4668         zfs_prop_t proplist[] = {
4669                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
4670                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
4671                 ZFS_PROP_COPIES,
4672                 ZFS_PROP_DEDUP
4673         };
4674         int p;
4675
4676         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
4677
4678         for (p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
4679                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
4680                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
4681
4682         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
4683 }
4684
4685 /* ARGSUSED */
4686 void
4687 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4688 {
4689         nvlist_t *props = NULL;
4690
4691         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
4692
4693         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
4694             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
4695
4696         VERIFY0(spa_prop_get(ztest_spa, &props));
4697
4698         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
4699                 dump_nvlist(props, 4);
4700
4701         nvlist_free(props);
4702
4703         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
4704 }
4705
4706 static int
4707 user_release_one(const char *snapname, const char *holdname)
4708 {
4709         nvlist_t *snaps, *holds;
4710         int error;
4711
4712         snaps = fnvlist_alloc();
4713         holds = fnvlist_alloc();
4714         fnvlist_add_boolean(holds, holdname);
4715         fnvlist_add_nvlist(snaps, snapname, holds);
4716         fnvlist_free(holds);
4717         error = dsl_dataset_user_release(snaps, NULL);
4718         fnvlist_free(snaps);
4719         return (error);
4720 }
4721
4722 /*
4723  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
4724  */
4725 void
4726 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4727 {
4728         int error;
4729         objset_t *os = zd->zd_os;
4730         objset_t *origin;
4731         char snapname[100];
4732         char fullname[100];
4733         char clonename[100];
4734         char tag[100];
4735         char osname[MAXNAMELEN];
4736         nvlist_t *holds;
4737
4738         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
4739
4740         dmu_objset_name(os, osname);
4741
4742         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "sh1_%llu", (long long unsigned int)id);
4743         (void) snprintf(fullname, sizeof (fullname), "%s@%s", osname, snapname);
4744         (void) snprintf(clonename, sizeof (clonename),
4745             "%s/ch1_%llu", osname, (long long unsigned int)id);
4746         (void) snprintf(tag, sizeof (tag), "tag_%llu", (long long unsigned int)id);
4747
4748         /*
4749          * Clean up from any previous run.
4750          */
4751         error = dsl_destroy_head(clonename);
4752         if (error != ENOENT)
4753                 ASSERT0(error);
4754         error = user_release_one(fullname, tag);
4755         if (error != ESRCH && error != ENOENT)
4756                 ASSERT0(error);
4757         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
4758         if (error != ENOENT)
4759                 ASSERT0(error);
4760
4761         /*
4762          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
4763          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
4764          */
4765         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
4766         if (error) {
4767                 if (error == ENOSPC) {
4768                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
4769                         goto out;
4770                 }
4771                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
4772         }
4773
4774         error = dmu_objset_clone(clonename, fullname);
4775         if (error) {
4776                 if (error == ENOSPC) {
4777                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
4778                         goto out;
4779                 }
4780                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
4781         }
4782
4783         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
4784         if (error) {
4785                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
4786                     fullname, error);
4787         }
4788
4789         error = dsl_destroy_head(clonename);
4790         if (error)
4791                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clonename, error);
4792
4793         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
4794         if (error != ENOENT)
4795                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
4796
4797         /*
4798          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
4799          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
4800          * release hold, verify snapshot was destroyed.
4801          */
4802         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
4803         if (error) {
4804                 if (error == ENOSPC) {
4805                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
4806                         goto out;
4807                 }
4808                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
4809         }
4810
4811         holds = fnvlist_alloc();
4812         fnvlist_add_string(holds, fullname, tag);
4813         error = dsl_dataset_user_hold(holds, 0, NULL);
4814         fnvlist_free(holds);
4815
4816         if (error)
4817                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s)", fullname, tag);
4818
4819         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
4820         if (error != EBUSY) {
4821                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_FALSE) = %d",
4822                     fullname, error);
4823         }
4824
4825         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
4826         if (error) {
4827                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
4828                     fullname, error);
4829         }
4830
4831         error = user_release_one(fullname, tag);
4832         if (error)
4833                 fatal(0, "user_release_one(%s)", fullname, tag);
4834
4835         VERIFY3U(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin), ==, ENOENT);
4836
4837 out:
4838         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
4839 }
4840
4841 /*
4842  * Inject random faults into the on-disk data.
4843  */
4844 /* ARGSUSED */
4845 void
4846 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4847 {
4848         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4849         spa_t *spa = ztest_spa;
4850         int fd;
4851         uint64_t offset;
4852         uint64_t leaves;
4853         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeull;
4854         uint64_t top, leaf;
4855         char *path0;
4856         char *pathrand;
4857         size_t fsize;
4858         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;     /* don't scrog all labels */
4859         int iters = 1000;
4860         int maxfaults;
4861         int mirror_save;
4862         vdev_t *vd0 = NULL;
4863         uint64_t guid0 = 0;
4864         boolean_t islog = B_FALSE;
4865
4866         path0 = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
4867         pathrand = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
4868
4869         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
4870         maxfaults = MAXFAULTS();
4871         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
4872         mirror_save = zs->zs_mirrors;
4873         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
4874
4875         ASSERT(leaves >= 1);
4876
4877         /*
4878          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
4879          */
4880         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
4881
4882         if (ztest_random(2) == 0) {
4883                 /*
4884                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
4885                  */
4886                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
4887                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
4888
4889                 /*
4890                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
4891                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
4892                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
4893                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
4894                  */
4895                 (void) snprintf(path0, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
4896                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
4897                     top * leaves + zs->zs_splits);
4898                 (void) snprintf(pathrand, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
4899                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
4900                     top * leaves + leaf);
4901
4902                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
4903                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
4904                         islog = B_TRUE;
4905
4906                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1) {
4907                         /*
4908                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
4909                          * or unwriteable, or reach behind its back
4910                          * and close the underlying fd.  We can do this if
4911                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
4912                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
4913                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
4914                          * combination of this with injection of random data
4915                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
4916                          */
4917                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
4918
4919                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
4920                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
4921                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
4922                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
4923                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
4924                         } else {
4925                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
4926                         }
4927                         guid0 = vd0->vdev_guid;
4928                 }
4929         } else {
4930                 /*
4931                  * Inject errors on an l2cache device.
4932                  */
4933                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
4934
4935                 if (sav->sav_count == 0) {
4936                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
4937                         goto out;
4938                 }
4939                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
4940                 guid0 = vd0->vdev_guid;
4941                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
4942                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
4943
4944                 leaf = 0;
4945                 leaves = 1;
4946                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
4947         }
4948
4949         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
4950
4951         /*
4952          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
4953          * with a slog, randomly online/offline vd0.
4954          */
4955         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
4956                 if (ztest_random(10) < 6) {
4957                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
4958                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
4959
4960                         /*
4961                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
4962                          * prevent a race between offlining a slog and
4963                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
4964                          * grab a reference on the dataset which may cause
4965                          * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
4966                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
4967                          */
4968                         if (islog)
4969                                 (void) rw_enter(&ztest_name_lock,
4970                                     RW_WRITER);
4971
4972                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
4973
4974                         if (islog)
4975                                 (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
4976                 } else {
4977                         /*
4978                          * Ideally we would like to be able to randomly
4979                          * call vdev_[on|off]line without holding locks
4980                          * to force unpredictable failures but the side
4981                          * effects of vdev_[on|off]line prevent us from
4982                          * doing so. We grab the ztest_vdev_lock here to
4983                          * prevent a race between injection testing and
4984                          * aux_vdev removal.
4985                          */
4986                         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
4987                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
4988                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
4989                 }
4990         }
4991
4992         if (maxfaults == 0)
4993                 goto out;
4994
4995         /*
4996          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
4997          */
4998         fd = open(pathrand, O_RDWR);
4999
5000         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
5001                 goto out;
5002
5003         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
5004
5005         while (--iters != 0) {
5006                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
5007                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
5008                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
5009
5010                 if (offset >= fsize)
5011                         continue;
5012
5013                 mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5014                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
5015                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5016                         (void) close(fd);
5017                         goto out;
5018                 }
5019
5020                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
5021                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
5022                             offset, pathrand);
5023
5024                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5025
5026                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7)
5027                         (void) printf("injected bad word into %s,"
5028                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
5029         }
5030
5031         (void) close(fd);
5032 out:
5033         umem_free(path0, MAXPATHLEN);
5034         umem_free(pathrand, MAXPATHLEN);
5035 }
5036
5037 /*
5038  * Verify that DDT repair works as expected.
5039  */
5040 void
5041 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5042 {
5043         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5044         spa_t *spa = ztest_spa;
5045         objset_t *os = zd->zd_os;
5046         ztest_od_t *od;
5047         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
5048         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
5049         dmu_buf_t *db;
5050         dmu_tx_t *tx;
5051         void *buf;
5052         blkptr_t blk;
5053         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5054         int i;
5055
5056         blocksize = ztest_random_blocksize();
5057         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
5058
5059         od = umem_alloc(sizeof(ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
5060         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
5061
5062         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
5063                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
5064                 return;
5065         }
5066
5067         /*
5068          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
5069          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
5070          */
5071         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
5072
5073         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
5074             B_FALSE) != 0 ||
5075             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
5076             B_FALSE) != 0) {
5077                 (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5078                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
5079                 return;
5080         }
5081
5082         object = od[0].od_object;
5083         blocksize = od[0].od_blocksize;
5084         pattern = zs->zs_guid ^ dmu_objset_fsid_guid(os);
5085
5086         ASSERT(object != 0);
5087
5088         tx = dmu_tx_create(os);
5089         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
5090         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
5091         if (txg == 0) {
5092                 (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5093                 umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
5094                 return;
5095         }
5096
5097         /*
5098          * Write all the copies of our block.
5099          */
5100         for (i = 0; i < copies; i++) {
5101                 uint64_t offset = i * blocksize;
5102                 int error = dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
5103                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
5104                 if (error != 0) {
5105                         fatal(B_FALSE, "dmu_buf_hold(%p, %llu, %llu) = %u",
5106                             os, (long long)object, (long long) offset, error);
5107                 }
5108                 ASSERT(db->db_offset == offset);
5109                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
5110                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
5111                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
5112                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
5113                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
5114                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5115         }
5116
5117         dmu_tx_commit(tx);
5118         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
5119
5120         /*
5121          * Find out what block we got.
5122          */
5123         VERIFY(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
5124             DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
5125         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
5126         dmu_buf_rele(db, FTAG);
5127
5128         /*
5129          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
5130          */
5131         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
5132         buf = zio_buf_alloc(psize);
5133         ztest_pattern_set(buf, psize, ~pattern);
5134
5135         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
5136             buf, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
5137             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
5138
5139         zio_buf_free(buf, psize);
5140
5141         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5142         umem_free(od, sizeof(ztest_od_t));
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Scrub the pool.
5147  */
5148 /* ARGSUSED */
5149 void
5150 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5151 {
5152         spa_t *spa = ztest_spa;
5153
5154         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5155         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
5156         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5157 }
5158
5159 /*
5160  * Change the guid for the pool.
5161  */
5162 /* ARGSUSED */
5163 void
5164 ztest_reguid(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5165 {
5166         spa_t *spa = ztest_spa;
5167         uint64_t orig, load;
5168         int error;
5169
5170         orig = spa_guid(spa);
5171         load = spa_load_guid(spa);
5172
5173         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
5174         error = spa_change_guid(spa);
5175         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5176
5177         if (error != 0)
5178                 return;
5179
5180         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5181                 (void) printf("Changed guid old %llu -> %llu\n",
5182                     (u_longlong_t)orig, (u_longlong_t)spa_guid(spa));
5183         }
5184
5185         VERIFY3U(orig, !=, spa_guid(spa));
5186         VERIFY3U(load, ==, spa_load_guid(spa));
5187 }
5188
5189 /*
5190  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
5191  */
5192 /* ARGSUSED */
5193 void
5194 ztest_spa_rename(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5195 {
5196         char *oldname, *newname;
5197         spa_t *spa;
5198
5199         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
5200
5201         oldname = ztest_opts.zo_pool;
5202         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
5203         (void) strcpy(newname, oldname);
5204         (void) strcat(newname, "_tmp");
5205
5206         /*
5207          * Do the rename
5208          */
5209         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(oldname, newname));
5210
5211         /*
5212          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
5213          */
5214         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5215
5216         /*
5217          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
5218          */
5219         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5220
5221         ASSERT(spa == ztest_spa);
5222         spa_close(spa, FTAG);
5223
5224         /*
5225          * Rename it back to the original
5226          */
5227         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(newname, oldname));
5228
5229         /*
5230          * Make sure it can still be opened
5231          */
5232         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5233
5234         ASSERT(spa == ztest_spa);
5235         spa_close(spa, FTAG);
5236
5237         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
5238
5239         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5240 }
5241
5242 /*
5243  * Verify pool integrity by running zdb.
5244  */
5245 static void
5246 ztest_run_zdb(char *pool)
5247 {
5248         int status;
5249         char *bin;
5250         char *zdb;
5251         char *zbuf;
5252         FILE *fp;
5253
5254         bin = umem_alloc(MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20, UMEM_NOFAIL);
5255         zdb = umem_alloc(MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20, UMEM_NOFAIL);
5256         zbuf = umem_alloc(1024, UMEM_NOFAIL);
5257
5258         VERIFY(realpath(getexecname(), bin) != NULL);
5259         if (strncmp(bin, "/usr/sbin/ztest", 15) == 0) {
5260                 strcpy(bin, "/usr/sbin/zdb"); /* Installed */
5261         } else if (strncmp(bin, "/sbin/ztest", 11) == 0) {
5262                 strcpy(bin, "/sbin/zdb"); /* Installed */
5263         } else {
5264                 strstr(bin, "/ztest/")[0] = '\0'; /* In-tree */
5265                 strcat(bin, "/zdb/zdb");
5266         }
5267
5268         (void) sprintf(zdb,
5269             "%s -bcc%s%s -U %s %s",
5270             bin,
5271             ztest_opts.zo_verbose >= 3 ? "s" : "",
5272             ztest_opts.zo_verbose >= 4 ? "v" : "",
5273             spa_config_path,
5274             pool);
5275
5276         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
5277                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
5278
5279         fp = popen(zdb, "r");
5280
5281         while (fgets(zbuf, 1024, fp) != NULL)
5282                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5283                         (void) printf("%s", zbuf);
5284
5285         status = pclose(fp);
5286
5287         if (status == 0)
5288                 goto out;
5289
5290         ztest_dump_core = 0;
5291         if (WIFEXITED(status))
5292                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
5293         else
5294                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
5295 out:
5296         umem_free(bin, MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20);
5297         umem_free(zdb, MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20);
5298         umem_free(zbuf, 1024);
5299 }
5300
5301 static void
5302 ztest_walk_pool_directory(char *header)
5303 {
5304         spa_t *spa = NULL;
5305
5306         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5307                 (void) printf("%s\n", header);
5308
5309         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5310         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
5311                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5312                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
5313         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5314 }
5315
5316 static void
5317 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
5318 {
5319         nvlist_t *config, *newconfig;
5320         uint64_t pool_guid;
5321         spa_t *spa;
5322         int error;
5323
5324         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5325                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
5326                     oldname, newname);
5327         }
5328
5329         /*
5330          * Clean up from previous runs.
5331          */
5332         (void) spa_destroy(newname);
5333
5334         /*
5335          * Get the pool's configuration and guid.
5336          */
5337         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5338
5339         /*
5340          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
5341          */
5342         if (ztest_random(2) == 0)
5343                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5344
5345         pool_guid = spa_guid(spa);
5346         spa_close(spa, FTAG);
5347
5348         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
5349
5350         /*
5351          * Export it.
5352          */
5353         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
5354
5355         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
5356
5357         /*
5358          * Try to import it.
5359          */
5360         newconfig = spa_tryimport(config);
5361         ASSERT(newconfig != NULL);
5362         nvlist_free(newconfig);
5363
5364         /*
5365          * Import it under the new name.
5366          */
5367         error = spa_import(newname, config, NULL, 0);
5368         if (error != 0) {
5369                 dump_nvlist(config, 0);
5370                 fatal(B_FALSE, "couldn't import pool %s as %s: error %u",
5371                     oldname, newname, error);
5372         }
5373
5374         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
5375
5376         /*
5377          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
5378          */
5379         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
5380
5381         /*
5382          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
5383          */
5384         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
5385
5386         /*
5387          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
5388          */
5389         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5390
5391         /*
5392          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
5393          */
5394         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5395         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
5396         spa_close(spa, FTAG);
5397
5398         nvlist_free(config);
5399 }
5400
5401 static void
5402 ztest_resume(spa_t *spa)
5403 {
5404         if (spa_suspended(spa) && ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5405                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
5406         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
5407         vdev_clear(spa, NULL);
5408         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
5409         (void) zio_resume(spa);
5410 }
5411
5412 static void *
5413 ztest_resume_thread(void *arg)
5414 {
5415         spa_t *spa = arg;
5416
5417         while (!ztest_exiting) {
5418                 if (spa_suspended(spa))
5419                         ztest_resume(spa);
5420                 (void) poll(NULL, 0, 100);
5421         }
5422
5423         thread_exit();
5424
5425         return (NULL);
5426 }
5427
5428 #define GRACE   300
5429
5430 #if 0
5431 static void
5432 ztest_deadman_alarm(int sig)
5433 {
5434         fatal(0, "failed to complete within %d seconds of deadline", GRACE);
5435 }
5436 #endif
5437
5438 static void
5439 ztest_execute(int test, ztest_info_t *zi, uint64_t id)
5440 {
5441         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[id % ztest_opts.zo_datasets];
5442         ztest_shared_callstate_t *zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(test);
5443         hrtime_t functime = gethrtime();
5444         int i;
5445
5446         for (i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
5447                 zi->zi_func(zd, id);
5448
5449         functime = gethrtime() - functime;
5450
5451         atomic_add_64(&zc->zc_count, 1);
5452         atomic_add_64(&zc->zc_time, functime);
5453
5454         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5455                 Dl_info dli;
5456                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
5457                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
5458                     (double)functime / NANOSEC, dli.dli_sname);
5459         }
5460 }
5461
5462 static void *
5463 ztest_thread(void *arg)
5464 {
5465         int rand;
5466         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
5467         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5468         uint64_t call_next;
5469         hrtime_t now;
5470         ztest_info_t *zi;
5471         ztest_shared_callstate_t *zc;
5472
5473         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
5474                 /*
5475                  * See if it's time to force a crash.
5476                  */
5477                 if (now > zs->zs_thread_kill)
5478                         ztest_kill(zs);
5479
5480                 /*
5481                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
5482                  */
5483                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
5484                         break;
5485
5486                 /*
5487                  * Pick a random function to execute.
5488                  */
5489                 rand = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
5490                 zi = &ztest_info[rand];
5491                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(rand);
5492                 call_next = zc->zc_next;
5493
5494                 if (now >= call_next &&
5495                     atomic_cas_64(&zc->zc_next, call_next, call_next +
5496                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next) {
5497                         ztest_execute(rand, zi, id);
5498                 }
5499         }
5500
5501         thread_exit();
5502
5503         return (NULL);
5504 }
5505
5506 static void
5507 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
5508 {
5509         (void) snprintf(dsname, MAXNAMELEN, "%s/ds_%d", pool, d);
5510 }
5511
5512 static void
5513 ztest_dataset_destroy(int d)
5514 {
5515         char name[MAXNAMELEN];
5516         int t;
5517
5518         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5519
5520         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5521                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
5522
5523         /*
5524          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
5525          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
5526          * so there may be more than one thing to clean up.
5527          */
5528         for (t = d; t < ztest_opts.zo_threads;
5529             t += ztest_opts.zo_datasets)
5530                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
5531
5532         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
5533             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
5534 }
5535
5536 static void
5537 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
5538 {
5539         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
5540
5541         /*
5542          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
5543          * Therefore, the number of objects in use should equal the
5544          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
5545          * If not, we have an object leak.
5546          *
5547          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
5548          * when the open-context and syncing-context values agree.
5549          * That's because zap_count() returns the open-context value,
5550          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
5551          */
5552         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
5553         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
5554         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
5555 }
5556
5557 static int
5558 ztest_dataset_open(int d)
5559 {
5560         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
5561         uint64_t committed_seq = ZTEST_GET_SHARED_DS(d)->zd_seq;
5562         objset_t *os;
5563         zilog_t *zilog;
5564         char name[MAXNAMELEN];
5565         int error;
5566
5567         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5568
5569         (void) rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
5570
5571         error = ztest_dataset_create(name);
5572         if (error == ENOSPC) {
5573                 (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5574                 ztest_record_enospc(FTAG);
5575                 return (error);
5576         }
5577         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
5578
5579         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, zd, &os));
5580         (void) rw_exit(&ztest_name_lock);
5581
5582         ztest_zd_init(zd, ZTEST_GET_SHARED_DS(d), os);
5583
5584         zilog = zd->zd_zilog;
5585
5586         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
5587             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
5588                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
5589                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
5590
5591         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
5592
5593         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
5594
5595         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
5596
5597         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5598                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
5599                     zd->zd_name,
5600                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
5601                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
5602                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
5603
5604         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
5605
5606         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
5607             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
5608                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
5609                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
5610
5611         return (0);
5612 }
5613
5614 static void
5615 ztest_dataset_close(int d)
5616 {
5617         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
5618
5619         zil_close(zd->zd_zilog);
5620         dmu_objset_disown(zd->zd_os, zd);
5621
5622         ztest_zd_fini(zd);
5623 }
5624
5625 /*
5626  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
5627  */
5628 static void
5629 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
5630 {
5631         kt_did_t *tid;
5632         spa_t *spa;
5633         objset_t *os;
5634         kthread_t *resume_thread;
5635         uint64_t object;
5636         int error;
5637         int t, d;
5638
5639         ztest_exiting = B_FALSE;
5640
5641         /*
5642          * Initialize parent/child shared state.
5643          */
5644         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
5645         rw_init(&ztest_name_lock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
5646
5647         zs->zs_thread_start = gethrtime();
5648         zs->zs_thread_stop =
5649             zs->zs_thread_start + ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC;
5650         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
5651         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
5652         if (ztest_random(100) < ztest_opts.zo_killrate) {
5653                 zs->zs_thread_kill -=
5654                     ztest_random(ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC);
5655         }
5656
5657         mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
5658
5659         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
5660             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
5661
5662         /*
5663          * Open our pool.
5664          */
5665         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5666         VERIFY0(spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5667         spa->spa_debug = B_TRUE;
5668         ztest_spa = spa;
5669
5670         VERIFY0(dmu_objset_own(ztest_opts.zo_pool,
5671             DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os));
5672         zs->zs_guid = dmu_objset_fsid_guid(os);
5673         dmu_objset_disown(os, FTAG);
5674
5675         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5676
5677         /*
5678          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
5679          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
5680          * the only valid replica.
5681          */
5682         if (MAXFAULTS() == 0)
5683                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
5684         else
5685                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
5686
5687         /*
5688          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
5689          */
5690         VERIFY3P((resume_thread = zk_thread_create(NULL, 0,
5691             (thread_func_t)ztest_resume_thread, spa, TS_RUN, NULL, 0, 0,
5692             PTHREAD_CREATE_JOINABLE)), !=, NULL);
5693
5694 #if 0
5695         /*
5696          * Set a deadman alarm to abort() if we hang.
5697          */
5698         signal(SIGALRM, ztest_deadman_alarm);
5699         alarm((zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start) / NANOSEC + GRACE);
5700 #endif
5701
5702         /*
5703          * Verify that we can safely inquire about about any object,
5704          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
5705          * we probe a 5-wide window around each power of two.
5706          * This hits all edge cases, including zero and the max.
5707          */
5708         for (t = 0; t < 64; t++) {
5709                 for (d = -5; d <= 5; d++) {
5710                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
5711                             (1ULL << t) + d, NULL);
5712                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
5713                             error == EINVAL);
5714                 }
5715         }
5716
5717         /*
5718          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
5719          */
5720         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
5721                 int d = ztest_random(ztest_opts.zo_datasets);
5722                 ztest_dataset_destroy(d);
5723         }
5724         zs->zs_enospc_count = 0;
5725
5726         tid = umem_zalloc(ztest_opts.zo_threads * sizeof (kt_did_t),
5727             UMEM_NOFAIL);
5728
5729         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
5730                 (void) printf("starting main threads...\n");
5731
5732         /*
5733          * Kick off all the tests that run in parallel.
5734          */
5735         for (t = 0; t < ztest_opts.zo_threads; t++) {
5736                 kthread_t *thread;
5737
5738                 if (t < ztest_opts.zo_datasets &&
5739                     ztest_dataset_open(t) != 0)
5740                         return;
5741
5742                 VERIFY3P(thread = zk_thread_create(NULL, 0,
5743                     (thread_func_t)ztest_thread,
5744                     (void *)(uintptr_t)t, TS_RUN, NULL, 0, 0,
5745                     PTHREAD_CREATE_JOINABLE), !=, NULL);
5746                 tid[t] = thread->t_tid;
5747         }
5748
5749         /*
5750          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
5751          * so we don't close datasets while threads are still using them.
5752          */
5753         for (t = ztest_opts.zo_threads - 1; t >= 0; t--) {
5754                 thread_join(tid[t]);
5755                 if (t < ztest_opts.zo_datasets)
5756                         ztest_dataset_close(t);
5757         }
5758
5759         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5760
5761         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
5762         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
5763
5764         umem_free(tid, ztest_opts.zo_threads * sizeof (kt_did_t));
5765
5766         /* Kill the resume thread */
5767         ztest_exiting = B_TRUE;
5768         thread_join(resume_thread->t_tid);
5769         ztest_resume(spa);
5770
5771         /*
5772          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
5773          * spa_close() should wait for it to complete.
5774          */
5775         for (object = 1; object < 50; object++)
5776                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 1ULL << 20);
5777
5778         /* Verify that at least one commit cb was called in a timely fashion */
5779         if (zc_cb_counter >= ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG)
5780                 VERIFY0(zc_min_txg_delay);
5781
5782         spa_close(spa, FTAG);
5783
5784         /*
5785          * Verify that we can loop over all pools.
5786          */
5787         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5788         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
5789                 if (ztest_opts.zo_verbose > 3)
5790                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
5791         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5792
5793         /*
5794          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
5795          * different name.
5796          */
5797         if (ztest_random(2) == 0) {
5798                 char name[MAXNAMELEN];
5799                 (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s_import",
5800                     ztest_opts.zo_pool);
5801                 ztest_spa_import_export(ztest_opts.zo_pool, name);
5802                 ztest_spa_import_export(name, ztest_opts.zo_pool);
5803         }
5804
5805         kernel_fini();
5806
5807         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
5808         mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5809         rw_destroy(&ztest_name_lock);
5810         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
5811 }
5812
5813 static void
5814 ztest_freeze(void)
5815 {
5816         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[0];
5817         spa_t *spa;
5818         int numloops = 0;
5819
5820         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5821                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
5822
5823         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5824         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5825         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
5826
5827         /*
5828          * Force the first log block to be transactionally allocated.
5829          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
5830          * the log chain won't be anchored.
5831          */
5832         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
5833                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
5834                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
5835         }
5836
5837         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5838
5839         /*
5840          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
5841          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
5842          */
5843         spa_freeze(spa);
5844
5845         /*
5846          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
5847          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
5848          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
5849          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
5850          * The ZIL should be OK with that.
5851          */
5852         while (ztest_random(10) != 0 &&
5853             numloops++ < ztest_opts.zo_maxloops) {
5854                 ztest_dmu_write_parallel(zd, 0);
5855                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
5856                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5857         }
5858
5859         /*
5860          * Commit all of the changes we just generated.
5861          */
5862         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
5863         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5864
5865         /*
5866          * Close our dataset and close the pool.
5867          */
5868         ztest_dataset_close(0);
5869         spa_close(spa, FTAG);
5870         kernel_fini();
5871
5872         /*
5873          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
5874          */
5875         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5876         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5877         ASSERT(spa_freeze_txg(spa) == UINT64_MAX);
5878         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
5879         ztest_dataset_close(0);
5880
5881         spa->spa_debug = B_TRUE;
5882         ztest_spa = spa;
5883         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5884         ztest_reguid(NULL, 0);
5885
5886         spa_close(spa, FTAG);
5887         kernel_fini();
5888 }
5889
5890 void
5891 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
5892 {
5893         hrtime_t s = t / NANOSEC;
5894         hrtime_t m = s / 60;
5895         hrtime_t h = m / 60;
5896         hrtime_t d = h / 24;
5897
5898         s -= m * 60;
5899         m -= h * 60;
5900         h -= d * 24;
5901
5902         timebuf[0] = '\0';
5903
5904         if (d)
5905                 (void) sprintf(timebuf,
5906                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
5907         else if (h)
5908                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
5909         else if (m)
5910                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
5911         else
5912                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
5913 }
5914
5915 static nvlist_t *
5916 make_random_props(void)
5917 {
5918         nvlist_t *props;
5919
5920         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
5921         if (ztest_random(2) == 0)
5922                 return (props);
5923         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, "autoreplace", 1) == 0);
5924
5925         return (props);
5926 }
5927
5928 /*
5929  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
5930  * Then test spa_freeze() functionality.
5931  */
5932 static void
5933 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
5934 {
5935         spa_t *spa;
5936         nvlist_t *nvroot, *props;
5937         int i;
5938
5939         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
5940         rw_init(&ztest_name_lock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
5941
5942         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5943
5944         /*
5945          * Create the storage pool.
5946          */
5947         (void) spa_destroy(ztest_opts.zo_pool);
5948         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
5949         zs->zs_splits = 0;
5950         zs->zs_mirrors = ztest_opts.zo_mirrors;
5951         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
5952             0, ztest_opts.zo_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
5953         props = make_random_props();
5954         for (i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
5955                 char *buf;
5956                 VERIFY3S(-1, !=, asprintf(&buf, "feature@%s",
5957                     spa_feature_table[i].fi_uname));
5958                 VERIFY3U(0, ==, nvlist_add_uint64(props, buf, 0));
5959                 free(buf);
5960         }
5961         VERIFY3U(0, ==, spa_create(ztest_opts.zo_pool, nvroot, props, NULL));
5962         nvlist_free(nvroot);
5963
5964         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5965         zs->zs_metaslab_sz =
5966             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
5967         spa_close(spa, FTAG);
5968
5969         kernel_fini();
5970
5971         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
5972
5973         ztest_freeze();
5974
5975         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
5976
5977         rw_destroy(&ztest_name_lock);
5978         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
5979 }
5980
5981 static void
5982 setup_data_fd(void)
5983 {
5984         static char ztest_name_data[] = "/tmp/ztest.data.XXXXXX";
5985
5986         ztest_fd_data = mkstemp(ztest_name_data);
5987         ASSERT3S(ztest_fd_data, >=, 0);
5988         (void) unlink(ztest_name_data);
5989 }
5990
5991 static int
5992 shared_data_size(ztest_shared_hdr_t *hdr)
5993 {
5994         int size;
5995
5996         size = hdr->zh_hdr_size;
5997         size += hdr->zh_opts_size;
5998         size += hdr->zh_size;
5999         size += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6000         size += hdr->zh_ds_size * hdr->zh_ds_count;
6001
6002         return (size);
6003 }
6004
6005 static void
6006 setup_hdr(void)
6007 {
6008         int size;
6009         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6010
6011         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6012             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6013         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6014
6015         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, sizeof (ztest_shared_hdr_t)));
6016
6017         hdr->zh_hdr_size = sizeof (ztest_shared_hdr_t);
6018         hdr->zh_opts_size = sizeof (ztest_shared_opts_t);
6019         hdr->zh_size = sizeof (ztest_shared_t);
6020         hdr->zh_stats_size = sizeof (ztest_shared_callstate_t);
6021         hdr->zh_stats_count = ZTEST_FUNCS;
6022         hdr->zh_ds_size = sizeof (ztest_shared_ds_t);
6023         hdr->zh_ds_count = ztest_opts.zo_datasets;
6024
6025         size = shared_data_size(hdr);
6026         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, size));
6027
6028         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6029 }
6030
6031 static void
6032 setup_data(void)
6033 {
6034         int size, offset;
6035         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6036         uint8_t *buf;
6037
6038         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6039             PROT_READ, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6040         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6041
6042         size = shared_data_size(hdr);
6043
6044         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6045         hdr = ztest_shared_hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(size, getpagesize()),
6046             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6047         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6048         buf = (uint8_t *)hdr;
6049
6050         offset = hdr->zh_hdr_size;
6051         ztest_shared_opts = (void *)&buf[offset];
6052         offset += hdr->zh_opts_size;
6053         ztest_shared = (void *)&buf[offset];
6054         offset += hdr->zh_size;
6055         ztest_shared_callstate = (void *)&buf[offset];
6056         offset += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6057         ztest_shared_ds = (void *)&buf[offset];
6058 }
6059
6060 static boolean_t
6061 exec_child(char *cmd, char *libpath, boolean_t ignorekill, int *statusp)
6062 {
6063         pid_t pid;
6064         int status;
6065         char *cmdbuf = NULL;
6066
6067         pid = fork();
6068
6069         if (cmd == NULL) {
6070                 cmdbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
6071                 (void) strlcpy(cmdbuf, getexecname(), MAXPATHLEN);
6072                 cmd = cmdbuf;
6073         }
6074
6075         if (pid == -1)
6076                 fatal(1, "fork failed");
6077
6078         if (pid == 0) { /* child */
6079                 char *emptyargv[2] = { cmd, NULL };
6080                 char fd_data_str[12];
6081
6082                 struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
6083                 (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
6084
6085                 (void) close(ztest_fd_rand);
6086                 VERIFY(11 >= snprintf(fd_data_str, 12, "%d", ztest_fd_data));
6087                 VERIFY(0 == setenv("ZTEST_FD_DATA", fd_data_str, 1));
6088
6089                 (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
6090                 if (libpath != NULL)
6091                         VERIFY(0 == setenv("LD_LIBRARY_PATH", libpath, 1));
6092                 (void) execv(cmd, emptyargv);
6093                 ztest_dump_core = B_FALSE;
6094                 fatal(B_TRUE, "exec failed: %s", cmd);
6095         }
6096
6097         if (cmdbuf != NULL) {
6098                 umem_free(cmdbuf, MAXPATHLEN);
6099                 cmd = NULL;
6100         }
6101
6102         while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
6103                 continue;
6104         if (statusp != NULL)
6105                 *statusp = status;
6106
6107         if (WIFEXITED(status)) {
6108                 if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
6109                         (void) fprintf(stderr, "child exited with code %d\n",
6110                             WEXITSTATUS(status));
6111                         exit(2);
6112                 }
6113                 return (B_FALSE);
6114         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
6115                 if (!ignorekill || WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
6116                         (void) fprintf(stderr, "child died with signal %d\n",
6117                             WTERMSIG(status));
6118                         exit(3);
6119                 }
6120                 return (B_TRUE);
6121         } else {
6122                 (void) fprintf(stderr, "something strange happened to child\n");
6123                 exit(4);
6124                 /* NOTREACHED */
6125         }
6126 }
6127
6128 static void
6129 ztest_run_init(void)
6130 {
6131         int i;
6132
6133         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
6134
6135         ASSERT(ztest_opts.zo_init != 0);
6136
6137         /*
6138          * Blow away any existing copy of zpool.cache
6139          */
6140         (void) remove(spa_config_path);
6141
6142         /*
6143          * Create and initialize our storage pool.
6144          */
6145         for (i = 1; i <= ztest_opts.zo_init; i++) {
6146                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
6147                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3 &&
6148                     ztest_opts.zo_init != 1) {
6149                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
6150                 }
6151                 ztest_init(zs);
6152         }
6153 }
6154
6155 int
6156 main(int argc, char **argv)
6157 {
6158         int kills = 0;
6159         int iters = 0;
6160         int older = 0;
6161         int newer = 0;
6162         ztest_shared_t *zs;
6163         ztest_info_t *zi;
6164         ztest_shared_callstate_t *zc;
6165         char timebuf[100];
6166         char numbuf[6];
6167         spa_t *spa;
6168         char *cmd;
6169         boolean_t hasalt;
6170         int f;
6171         char *fd_data_str = getenv("ZTEST_FD_DATA");
6172
6173         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
6174
6175         ztest_fd_rand = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
6176         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
6177
6178         if (!fd_data_str) {
6179                 dprintf_setup(&argc, argv);
6180                 process_options(argc, argv);
6181
6182                 setup_data_fd();
6183                 setup_hdr();
6184                 setup_data();
6185                 bcopy(&ztest_opts, ztest_shared_opts,
6186                     sizeof (*ztest_shared_opts));
6187         } else {
6188                 ztest_fd_data = atoi(fd_data_str);
6189                 setup_data();
6190                 bcopy(ztest_shared_opts, &ztest_opts, sizeof (ztest_opts));
6191         }
6192         ASSERT3U(ztest_opts.zo_datasets, ==, ztest_shared_hdr->zh_ds_count);
6193
6194         /* Override location of zpool.cache */
6195         VERIFY(asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache",
6196             ztest_opts.zo_dir) != -1);
6197
6198         ztest_ds = umem_alloc(ztest_opts.zo_datasets * sizeof (ztest_ds_t),
6199             UMEM_NOFAIL);
6200         zs = ztest_shared;
6201
6202         if (fd_data_str) {
6203                 metaslab_gang_bang = ztest_opts.zo_metaslab_gang_bang;
6204                 metaslab_df_alloc_threshold =
6205                     zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold;
6206
6207                 if (zs->zs_do_init)
6208                         ztest_run_init();
6209                 else
6210                         ztest_run(zs);
6211                 exit(0);
6212         }
6213
6214         hasalt = (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0);
6215
6216         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6217                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
6218                     " %llu seconds...\n",
6219                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_vdevs,
6220                     ztest_opts.zo_datasets,
6221                     ztest_opts.zo_threads,
6222                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_time);
6223         }
6224
6225         cmd = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
6226         (void) strlcpy(cmd, getexecname(), MAXNAMELEN);
6227
6228         zs->zs_do_init = B_TRUE;
6229         if (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0) {
6230                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6231                         (void) printf("Executing older ztest for "
6232                             "initialization: %s\n", ztest_opts.zo_alt_ztest);
6233                 }
6234                 VERIFY(!exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6235                     ztest_opts.zo_alt_libpath, B_FALSE, NULL));
6236         } else {
6237                 VERIFY(!exec_child(NULL, NULL, B_FALSE, NULL));
6238         }
6239         zs->zs_do_init = B_FALSE;
6240
6241         zs->zs_proc_start = gethrtime();
6242         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + ztest_opts.zo_time * NANOSEC;
6243
6244         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6245                 zi = &ztest_info[f];
6246                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6247                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
6248                         zc->zc_next = UINT64_MAX;
6249                 else
6250                         zc->zc_next = zs->zs_proc_start +
6251                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
6252         }
6253
6254         /*
6255          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
6256          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
6257          * to verify that we never lose on-disk consistency.
6258          */
6259         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
6260                 int status;
6261                 boolean_t killed;
6262
6263                 /*
6264                  * Initialize the workload counters for each function.
6265                  */
6266                 for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6267                         zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6268                         zc->zc_count = 0;
6269                         zc->zc_time = 0;
6270                 }
6271
6272                 /* Set the allocation switch size */
6273                 zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold =
6274                     ztest_random(zs->zs_metaslab_sz / 4) + 1;
6275
6276                 if (!hasalt || ztest_random(2) == 0) {
6277                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6278                                 (void) printf("Executing newer ztest: %s\n",
6279                                     cmd);
6280                         }
6281                         newer++;
6282                         killed = exec_child(cmd, NULL, B_TRUE, &status);
6283                 } else {
6284                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6285                                 (void) printf("Executing older ztest: %s\n",
6286                                     ztest_opts.zo_alt_ztest);
6287                         }
6288                         older++;
6289                         killed = exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6290                             ztest_opts.zo_alt_libpath, B_TRUE, &status);
6291                 }
6292
6293                 if (killed)
6294                         kills++;
6295                 iters++;
6296
6297                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6298                         hrtime_t now = gethrtime();
6299
6300                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
6301                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
6302                         nicenum(zs->zs_space, numbuf);
6303
6304                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
6305                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
6306                             iters,
6307                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
6308                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
6309                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
6310                             numbuf,
6311                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
6312                             (ztest_opts.zo_time * NANOSEC), timebuf);
6313                 }
6314
6315                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 2) {
6316                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
6317                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6318                             "Calls", "Time", "Function");
6319                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6320                             "-----", "----", "--------");
6321                         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6322                                 Dl_info dli;
6323
6324                                 zi = &ztest_info[f];
6325                                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6326                                 print_time(zc->zc_time, timebuf);
6327                                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
6328                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
6329                                     (u_longlong_t)zc->zc_count, timebuf,
6330                                     dli.dli_sname);
6331                         }
6332                         (void) printf("\n");
6333                 }
6334
6335                 /*
6336                  * It's possible that we killed a child during a rename test,
6337                  * in which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around
6338                  * instead of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
6339                  */
6340                 kernel_init(FREAD);
6341                 if (spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG) == 0) {
6342                         spa_close(spa, FTAG);
6343                 } else {
6344                         char tmpname[MAXNAMELEN];
6345                         kernel_fini();
6346                         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6347                         (void) snprintf(tmpname, sizeof (tmpname), "%s_tmp",
6348                             ztest_opts.zo_pool);
6349                         (void) spa_rename(tmpname, ztest_opts.zo_pool);
6350                 }
6351                 kernel_fini();
6352
6353                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6354         }
6355
6356         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6357                 if (hasalt) {
6358                         (void) printf("%d runs of older ztest: %s\n", older,
6359                             ztest_opts.zo_alt_ztest);
6360                         (void) printf("%d runs of newer ztest: %s\n", newer,
6361                             cmd);
6362                 }
6363                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
6364                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
6365         }
6366
6367         umem_free(cmd, MAXNAMELEN);
6368
6369         return (0);
6370 }