]> granicus.if.org Git - zfs/blob - cmd/ztest/ztest.c
Remove rwlock wrappers
[zfs] / 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) 2011, 2017 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 Steven Hartland. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
27  * Copyright 2017 Joyent, Inc.
28  */
29
30 /*
31  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
32  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
33  *
34  * The overall design of the ztest program is as follows:
35  *
36  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
37  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
38  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
39  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
40  *
41  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
42  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
43  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
44  *
45  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
46  *     verify that self-healing data really works.
47  *
48  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
49  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
50  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
51  *
52  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
53  *     we run the entire test in a child of the main process.
54  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
55  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
56  *     The parent then runs the test again, using the existing
57  *     storage pool, as many times as desired. If backwards compatibility
58  *     testing is enabled ztest will sometimes run the "older" version
59  *     of ztest after a SIGKILL.
60  *
61  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
62  *     many of the functional tests record the transaction group number
63  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
64  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
65  *     If you add a new test, please do this if applicable.
66  *
67  * (7) Threads are created with a reduced stack size, for sanity checking.
68  *     Therefore, it's important not to allocate huge buffers on the stack.
69  *
70  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
71  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
72  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
73  *
74  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
75  *
76  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
77  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
78  *
79  * Use the -k option to set the desired frequency of kills.
80  *
81  * When ztest invokes itself it passes all relevant information through a
82  * temporary file which is mmap-ed in the child process. This allows shared
83  * memory to survive the exec syscall. The ztest_shared_hdr_t struct is always
84  * stored at offset 0 of this file and contains information on the size and
85  * number of shared structures in the file. The information stored in this file
86  * must remain backwards compatible with older versions of ztest so that
87  * ztest can invoke them during backwards compatibility testing (-B).
88  */
89
90 #include <sys/zfs_context.h>
91 #include <sys/spa.h>
92 #include <sys/dmu.h>
93 #include <sys/txg.h>
94 #include <sys/dbuf.h>
95 #include <sys/zap.h>
96 #include <sys/dmu_objset.h>
97 #include <sys/poll.h>
98 #include <sys/stat.h>
99 #include <sys/time.h>
100 #include <sys/wait.h>
101 #include <sys/mman.h>
102 #include <sys/resource.h>
103 #include <sys/zio.h>
104 #include <sys/zil.h>
105 #include <sys/zil_impl.h>
106 #include <sys/zfs_rlock.h>
107 #include <sys/vdev_impl.h>
108 #include <sys/vdev_file.h>
109 #include <sys/spa_impl.h>
110 #include <sys/metaslab_impl.h>
111 #include <sys/dsl_prop.h>
112 #include <sys/dsl_dataset.h>
113 #include <sys/dsl_destroy.h>
114 #include <sys/dsl_scan.h>
115 #include <sys/zio_checksum.h>
116 #include <sys/refcount.h>
117 #include <sys/zfeature.h>
118 #include <sys/dsl_userhold.h>
119 #include <sys/abd.h>
120 #include <stdio.h>
121 #include <stdio_ext.h>
122 #include <stdlib.h>
123 #include <unistd.h>
124 #include <signal.h>
125 #include <umem.h>
126 #include <ctype.h>
127 #include <math.h>
128 #include <sys/fs/zfs.h>
129 #include <zfs_fletcher.h>
130 #include <libnvpair.h>
131 #include <libzfs.h>
132 #ifdef __GLIBC__
133 #include <execinfo.h> /* for backtrace() */
134 #endif
135
136 static int ztest_fd_data = -1;
137 static int ztest_fd_rand = -1;
138
139 typedef struct ztest_shared_hdr {
140         uint64_t        zh_hdr_size;
141         uint64_t        zh_opts_size;
142         uint64_t        zh_size;
143         uint64_t        zh_stats_size;
144         uint64_t        zh_stats_count;
145         uint64_t        zh_ds_size;
146         uint64_t        zh_ds_count;
147 } ztest_shared_hdr_t;
148
149 static ztest_shared_hdr_t *ztest_shared_hdr;
150
151 typedef struct ztest_shared_opts {
152         char zo_pool[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
153         char zo_dir[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
154         char zo_alt_ztest[MAXNAMELEN];
155         char zo_alt_libpath[MAXNAMELEN];
156         uint64_t zo_vdevs;
157         uint64_t zo_vdevtime;
158         size_t zo_vdev_size;
159         int zo_ashift;
160         int zo_mirrors;
161         int zo_raidz;
162         int zo_raidz_parity;
163         int zo_datasets;
164         int zo_threads;
165         uint64_t zo_passtime;
166         uint64_t zo_killrate;
167         int zo_verbose;
168         int zo_init;
169         uint64_t zo_time;
170         uint64_t zo_maxloops;
171         uint64_t zo_metaslab_force_ganging;
172         int zo_mmp_test;
173 } ztest_shared_opts_t;
174
175 static const ztest_shared_opts_t ztest_opts_defaults = {
176         .zo_pool = { 'z', 't', 'e', 's', 't', '\0' },
177         .zo_dir = { '/', 't', 'm', 'p', '\0' },
178         .zo_alt_ztest = { '\0' },
179         .zo_alt_libpath = { '\0' },
180         .zo_vdevs = 5,
181         .zo_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT,
182         .zo_mirrors = 2,
183         .zo_raidz = 4,
184         .zo_raidz_parity = 1,
185         .zo_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE * 4,     /* 256m default size */
186         .zo_datasets = 7,
187         .zo_threads = 23,
188         .zo_passtime = 60,              /* 60 seconds */
189         .zo_killrate = 70,              /* 70% kill rate */
190         .zo_verbose = 0,
191         .zo_mmp_test = 0,
192         .zo_init = 1,
193         .zo_time = 300,                 /* 5 minutes */
194         .zo_maxloops = 50,              /* max loops during spa_freeze() */
195         .zo_metaslab_force_ganging = 32 << 10
196 };
197
198 extern uint64_t metaslab_force_ganging;
199 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
200 extern unsigned long zfs_deadman_synctime_ms;
201 extern int metaslab_preload_limit;
202 extern boolean_t zfs_compressed_arc_enabled;
203 extern int zfs_abd_scatter_enabled;
204 extern int dmu_object_alloc_chunk_shift;
205
206 static ztest_shared_opts_t *ztest_shared_opts;
207 static ztest_shared_opts_t ztest_opts;
208 static char *ztest_wkeydata = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz012345";
209
210 typedef struct ztest_shared_ds {
211         uint64_t        zd_seq;
212 } ztest_shared_ds_t;
213
214 static ztest_shared_ds_t *ztest_shared_ds;
215 #define ZTEST_GET_SHARED_DS(d) (&ztest_shared_ds[d])
216
217 #define BT_MAGIC        0x123456789abcdefULL
218 #define MAXFAULTS(zs) \
219         (MAX((zs)->zs_mirrors, 1) * (ztest_opts.zo_raidz_parity + 1) - 1)
220
221 enum ztest_io_type {
222         ZTEST_IO_WRITE_TAG,
223         ZTEST_IO_WRITE_PATTERN,
224         ZTEST_IO_WRITE_ZEROES,
225         ZTEST_IO_TRUNCATE,
226         ZTEST_IO_SETATTR,
227         ZTEST_IO_REWRITE,
228         ZTEST_IO_TYPES
229 };
230
231 typedef struct ztest_block_tag {
232         uint64_t        bt_magic;
233         uint64_t        bt_objset;
234         uint64_t        bt_object;
235         uint64_t        bt_dnodesize;
236         uint64_t        bt_offset;
237         uint64_t        bt_gen;
238         uint64_t        bt_txg;
239         uint64_t        bt_crtxg;
240 } ztest_block_tag_t;
241
242 typedef struct bufwad {
243         uint64_t        bw_index;
244         uint64_t        bw_txg;
245         uint64_t        bw_data;
246 } bufwad_t;
247
248 typedef struct rll {
249         void            *rll_writer;
250         int             rll_readers;
251         kmutex_t        rll_lock;
252         kcondvar_t      rll_cv;
253 } rll_t;
254
255 typedef struct zll {
256         list_t z_list;
257         kmutex_t z_lock;
258 } zll_t;
259
260 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
261 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
262
263 /*
264  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
265  */
266 typedef struct ztest_od {
267         uint64_t        od_dir;
268         uint64_t        od_object;
269         dmu_object_type_t od_type;
270         dmu_object_type_t od_crtype;
271         uint64_t        od_blocksize;
272         uint64_t        od_crblocksize;
273         uint64_t        od_crdnodesize;
274         uint64_t        od_gen;
275         uint64_t        od_crgen;
276         char            od_name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
277 } ztest_od_t;
278
279 /*
280  * Per-dataset state.
281  */
282 typedef struct ztest_ds {
283         ztest_shared_ds_t *zd_shared;
284         objset_t        *zd_os;
285         pthread_rwlock_t zd_zilog_lock;
286         zilog_t         *zd_zilog;
287         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
288         char            zd_name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
289         kmutex_t        zd_dirobj_lock;
290         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
291         zll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
292 } ztest_ds_t;
293
294 /*
295  * Per-iteration state.
296  */
297 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
298
299 typedef struct ztest_info {
300         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
301         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
302         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
303         const char      *zi_funcname;   /* name of test function */
304 } ztest_info_t;
305
306 typedef struct ztest_shared_callstate {
307         uint64_t        zc_count;       /* per-pass count */
308         uint64_t        zc_time;        /* per-pass time */
309         uint64_t        zc_next;        /* next time to call this function */
310 } ztest_shared_callstate_t;
311
312 static ztest_shared_callstate_t *ztest_shared_callstate;
313 #define ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(c) (&ztest_shared_callstate[c])
314
315 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
316 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
317 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
318 ztest_func_t ztest_dmu_object_next_chunk;
319 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
320 ztest_func_t ztest_zap;
321 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
322 ztest_func_t ztest_zil_commit;
323 ztest_func_t ztest_zil_remount;
324 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
325 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
326 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
327 ztest_func_t ztest_fzap;
328 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
329 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
330 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
331 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
332 ztest_func_t ztest_fault_inject;
333 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
334 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
335 ztest_func_t ztest_mmp_enable_disable;
336 ztest_func_t ztest_spa_rename;
337 ztest_func_t ztest_scrub;
338 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
339 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
340 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
341 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
342 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
343 ztest_func_t ztest_split_pool;
344 ztest_func_t ztest_reguid;
345 ztest_func_t ztest_spa_upgrade;
346 ztest_func_t ztest_device_removal;
347 ztest_func_t ztest_remap_blocks;
348 ztest_func_t ztest_fletcher;
349 ztest_func_t ztest_fletcher_incr;
350 ztest_func_t ztest_verify_dnode_bt;
351
352 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
353 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
354 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
355 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
356 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
357
358 #define ZTI_INIT(func, iters, interval) \
359         {   .zi_func = (func), \
360             .zi_iters = (iters), \
361             .zi_interval = (interval), \
362             .zi_funcname = # func }
363
364 ztest_info_t ztest_info[] = {
365         ZTI_INIT(ztest_dmu_read_write, 1, &zopt_always),
366         ZTI_INIT(ztest_dmu_write_parallel, 10, &zopt_always),
367         ZTI_INIT(ztest_dmu_object_alloc_free, 1, &zopt_always),
368         ZTI_INIT(ztest_dmu_object_next_chunk, 1, &zopt_sometimes),
369         ZTI_INIT(ztest_dmu_commit_callbacks, 1, &zopt_always),
370         ZTI_INIT(ztest_zap, 30, &zopt_always),
371         ZTI_INIT(ztest_zap_parallel, 100, &zopt_always),
372         ZTI_INIT(ztest_split_pool, 1, &zopt_always),
373         ZTI_INIT(ztest_zil_commit, 1, &zopt_incessant),
374         ZTI_INIT(ztest_zil_remount, 1, &zopt_sometimes),
375         ZTI_INIT(ztest_dmu_read_write_zcopy, 1, &zopt_often),
376         ZTI_INIT(ztest_dmu_objset_create_destroy, 1, &zopt_often),
377         ZTI_INIT(ztest_dsl_prop_get_set, 1, &zopt_often),
378         ZTI_INIT(ztest_spa_prop_get_set, 1, &zopt_sometimes),
379 #if 0
380         ZTI_INIT(ztest_dmu_prealloc, 1, &zopt_sometimes),
381 #endif
382         ZTI_INIT(ztest_fzap, 1, &zopt_sometimes),
383         ZTI_INIT(ztest_dmu_snapshot_create_destroy, 1, &zopt_sometimes),
384         ZTI_INIT(ztest_spa_create_destroy, 1, &zopt_sometimes),
385         ZTI_INIT(ztest_fault_inject, 1, &zopt_sometimes),
386         ZTI_INIT(ztest_ddt_repair, 1, &zopt_sometimes),
387         ZTI_INIT(ztest_dmu_snapshot_hold, 1, &zopt_sometimes),
388         ZTI_INIT(ztest_mmp_enable_disable, 1, &zopt_sometimes),
389         ZTI_INIT(ztest_reguid, 1, &zopt_rarely),
390         ZTI_INIT(ztest_spa_rename, 1, &zopt_rarely),
391         ZTI_INIT(ztest_scrub, 1, &zopt_rarely),
392         ZTI_INIT(ztest_spa_upgrade, 1, &zopt_rarely),
393         ZTI_INIT(ztest_dsl_dataset_promote_busy, 1, &zopt_rarely),
394         ZTI_INIT(ztest_vdev_attach_detach, 1, &zopt_sometimes),
395         ZTI_INIT(ztest_vdev_LUN_growth, 1, &zopt_rarely),
396         ZTI_INIT(ztest_vdev_add_remove, 1, &ztest_opts.zo_vdevtime),
397         ZTI_INIT(ztest_vdev_aux_add_remove, 1, &ztest_opts.zo_vdevtime),
398         ZTI_INIT(ztest_device_removal, 1, &zopt_sometimes),
399         ZTI_INIT(ztest_remap_blocks, 1, &zopt_sometimes),
400         ZTI_INIT(ztest_fletcher, 1, &zopt_rarely),
401         ZTI_INIT(ztest_fletcher_incr, 1, &zopt_rarely),
402         ZTI_INIT(ztest_verify_dnode_bt, 1, &zopt_sometimes),
403 };
404
405 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
406
407 /*
408  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
409  * The callbacks are ordered by txg number.
410  */
411 typedef struct ztest_cb_list {
412         kmutex_t        zcl_callbacks_lock;
413         list_t          zcl_callbacks;
414 } ztest_cb_list_t;
415
416 /*
417  * Stuff we need to share writably between parent and child.
418  */
419 typedef struct ztest_shared {
420         boolean_t       zs_do_init;
421         hrtime_t        zs_proc_start;
422         hrtime_t        zs_proc_stop;
423         hrtime_t        zs_thread_start;
424         hrtime_t        zs_thread_stop;
425         hrtime_t        zs_thread_kill;
426         uint64_t        zs_enospc_count;
427         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
428         uint64_t        zs_vdev_aux;
429         uint64_t        zs_alloc;
430         uint64_t        zs_space;
431         uint64_t        zs_splits;
432         uint64_t        zs_mirrors;
433         uint64_t        zs_metaslab_sz;
434         uint64_t        zs_metaslab_df_alloc_threshold;
435         uint64_t        zs_guid;
436 } ztest_shared_t;
437
438 #define ID_PARALLEL     -1ULL
439
440 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
441 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
442 ztest_shared_t *ztest_shared;
443
444 static spa_t *ztest_spa = NULL;
445 static ztest_ds_t *ztest_ds;
446
447 static kmutex_t ztest_vdev_lock;
448 static boolean_t ztest_device_removal_active = B_FALSE;
449
450 /*
451  * The ztest_name_lock protects the pool and dataset namespace used by
452  * the individual tests. To modify the namespace, consumers must grab
453  * this lock as writer. Grabbing the lock as reader will ensure that the
454  * namespace does not change while the lock is held.
455  */
456 static pthread_rwlock_t ztest_name_lock;
457
458 static boolean_t ztest_dump_core = B_TRUE;
459 static boolean_t ztest_dump_debug_buffer = B_FALSE;
460 static boolean_t ztest_exiting;
461
462 /* Global commit callback list */
463 static ztest_cb_list_t zcl;
464 /* Commit cb delay */
465 static uint64_t zc_min_txg_delay = UINT64_MAX;
466 static int zc_cb_counter = 0;
467
468 /*
469  * Minimum number of commit callbacks that need to be registered for us to check
470  * whether the minimum txg delay is acceptable.
471  */
472 #define ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG 100
473
474 /*
475  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
476  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
477  * implementation bug.
478  */
479 #define ZTEST_COMMIT_CB_THRESH  (TXG_CONCURRENT_STATES + 1000)
480
481 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
482 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
483
484 enum ztest_object {
485         ZTEST_META_DNODE = 0,
486         ZTEST_DIROBJ,
487         ZTEST_OBJECTS
488 };
489
490 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
491
492 /*
493  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
494  * debugging facilities.
495  */
496 const char *
497 _umem_debug_init(void)
498 {
499         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
500 }
501
502 const char *
503 _umem_logging_init(void)
504 {
505         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
506 }
507
508 static void
509 dump_debug_buffer(void)
510 {
511         if (!ztest_dump_debug_buffer)
512                 return;
513
514         (void) printf("\n");
515         zfs_dbgmsg_print("ztest");
516 }
517
518 #define BACKTRACE_SZ    100
519
520 static void sig_handler(int signo)
521 {
522         struct sigaction action;
523 #ifdef __GLIBC__ /* backtrace() is a GNU extension */
524         int nptrs;
525         void *buffer[BACKTRACE_SZ];
526
527         nptrs = backtrace(buffer, BACKTRACE_SZ);
528         backtrace_symbols_fd(buffer, nptrs, STDERR_FILENO);
529 #endif
530         dump_debug_buffer();
531
532         /*
533          * Restore default action and re-raise signal so SIGSEGV and
534          * SIGABRT can trigger a core dump.
535          */
536         action.sa_handler = SIG_DFL;
537         sigemptyset(&action.sa_mask);
538         action.sa_flags = 0;
539         (void) sigaction(signo, &action, NULL);
540         raise(signo);
541 }
542
543 #define FATAL_MSG_SZ    1024
544
545 char *fatal_msg;
546
547 static void
548 fatal(int do_perror, char *message, ...)
549 {
550         va_list args;
551         int save_errno = errno;
552         char *buf;
553
554         (void) fflush(stdout);
555         buf = umem_alloc(FATAL_MSG_SZ, UMEM_NOFAIL);
556
557         va_start(args, message);
558         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
559         /* LINTED */
560         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
561         va_end(args);
562         if (do_perror) {
563                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
564                     ": %s", strerror(save_errno));
565         }
566         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
567         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
568
569         dump_debug_buffer();
570
571         if (ztest_dump_core)
572                 abort();
573         exit(3);
574 }
575
576 static int
577 str2shift(const char *buf)
578 {
579         const char *ends = "BKMGTPEZ";
580         int i;
581
582         if (buf[0] == '\0')
583                 return (0);
584         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
585                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
586                         break;
587         }
588         if (i == strlen(ends)) {
589                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
590                     buf);
591                 usage(B_FALSE);
592         }
593         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
594                 return (10*i);
595         }
596         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
597         usage(B_FALSE);
598         /* NOTREACHED */
599 }
600
601 static uint64_t
602 nicenumtoull(const char *buf)
603 {
604         char *end;
605         uint64_t val;
606
607         val = strtoull(buf, &end, 0);
608         if (end == buf) {
609                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
610                 usage(B_FALSE);
611         } else if (end[0] == '.') {
612                 double fval = strtod(buf, &end);
613                 fval *= pow(2, str2shift(end));
614                 if (fval > UINT64_MAX) {
615                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
616                             buf);
617                         usage(B_FALSE);
618                 }
619                 val = (uint64_t)fval;
620         } else {
621                 int shift = str2shift(end);
622                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
623                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
624                             buf);
625                         usage(B_FALSE);
626                 }
627                 val <<= shift;
628         }
629         return (val);
630 }
631
632 static void
633 usage(boolean_t requested)
634 {
635         const ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts_defaults;
636
637         char nice_vdev_size[NN_NUMBUF_SZ];
638         char nice_force_ganging[NN_NUMBUF_SZ];
639         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
640
641         nicenum(zo->zo_vdev_size, nice_vdev_size, sizeof (nice_vdev_size));
642         nicenum(zo->zo_metaslab_force_ganging, nice_force_ganging,
643             sizeof (nice_force_ganging));
644
645         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
646             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
647             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
648             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
649             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
650             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
651             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
652             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
653             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
654             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
655             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
656             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
657             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
658             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
659             "\t[-M] Multi-host simulate pool imported on remote host\n"
660             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
661             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
662             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
663             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
664             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
665             "\t[-B alt_ztest (default: <none>)] alternate ztest path\n"
666             "\t[-o variable=value] ... set global variable to an unsigned\n"
667             "\t    32-bit integer value\n"
668             "\t[-G dump zfs_dbgmsg buffer before exiting due to an error\n"
669             "\t[-h] (print help)\n"
670             "",
671             zo->zo_pool,
672             (u_longlong_t)zo->zo_vdevs,                 /* -v */
673             nice_vdev_size,                             /* -s */
674             zo->zo_ashift,                              /* -a */
675             zo->zo_mirrors,                             /* -m */
676             zo->zo_raidz,                               /* -r */
677             zo->zo_raidz_parity,                        /* -R */
678             zo->zo_datasets,                            /* -d */
679             zo->zo_threads,                             /* -t */
680             nice_force_ganging,                         /* -g */
681             zo->zo_init,                                /* -i */
682             (u_longlong_t)zo->zo_killrate,              /* -k */
683             zo->zo_pool,                                /* -p */
684             zo->zo_dir,                                 /* -f */
685             (u_longlong_t)zo->zo_time,                  /* -T */
686             (u_longlong_t)zo->zo_maxloops,              /* -F */
687             (u_longlong_t)zo->zo_passtime);
688         exit(requested ? 0 : 1);
689 }
690
691 static void
692 process_options(int argc, char **argv)
693 {
694         char *path;
695         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
696
697         int opt;
698         uint64_t value;
699         char altdir[MAXNAMELEN] = { 0 };
700
701         bcopy(&ztest_opts_defaults, zo, sizeof (*zo));
702
703         while ((opt = getopt(argc, argv,
704             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:MVET:P:hF:B:o:G")) != EOF) {
705                 value = 0;
706                 switch (opt) {
707                 case 'v':
708                 case 's':
709                 case 'a':
710                 case 'm':
711                 case 'r':
712                 case 'R':
713                 case 'd':
714                 case 't':
715                 case 'g':
716                 case 'i':
717                 case 'k':
718                 case 'T':
719                 case 'P':
720                 case 'F':
721                         value = nicenumtoull(optarg);
722                 }
723                 switch (opt) {
724                 case 'v':
725                         zo->zo_vdevs = value;
726                         break;
727                 case 's':
728                         zo->zo_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
729                         break;
730                 case 'a':
731                         zo->zo_ashift = value;
732                         break;
733                 case 'm':
734                         zo->zo_mirrors = value;
735                         break;
736                 case 'r':
737                         zo->zo_raidz = MAX(1, value);
738                         break;
739                 case 'R':
740                         zo->zo_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
741                         break;
742                 case 'd':
743                         zo->zo_datasets = MAX(1, value);
744                         break;
745                 case 't':
746                         zo->zo_threads = MAX(1, value);
747                         break;
748                 case 'g':
749                         zo->zo_metaslab_force_ganging =
750                             MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1, value);
751                         break;
752                 case 'i':
753                         zo->zo_init = value;
754                         break;
755                 case 'k':
756                         zo->zo_killrate = value;
757                         break;
758                 case 'p':
759                         (void) strlcpy(zo->zo_pool, optarg,
760                             sizeof (zo->zo_pool));
761                         break;
762                 case 'f':
763                         path = realpath(optarg, NULL);
764                         if (path == NULL) {
765                                 (void) fprintf(stderr, "error: %s: %s\n",
766                                     optarg, strerror(errno));
767                                 usage(B_FALSE);
768                         } else {
769                                 (void) strlcpy(zo->zo_dir, path,
770                                     sizeof (zo->zo_dir));
771                                 free(path);
772                         }
773                         break;
774                 case 'M':
775                         zo->zo_mmp_test = 1;
776                         break;
777                 case 'V':
778                         zo->zo_verbose++;
779                         break;
780                 case 'E':
781                         zo->zo_init = 0;
782                         break;
783                 case 'T':
784                         zo->zo_time = value;
785                         break;
786                 case 'P':
787                         zo->zo_passtime = MAX(1, value);
788                         break;
789                 case 'F':
790                         zo->zo_maxloops = MAX(1, value);
791                         break;
792                 case 'B':
793                         (void) strlcpy(altdir, optarg, sizeof (altdir));
794                         break;
795                 case 'o':
796                         if (set_global_var(optarg) != 0)
797                                 usage(B_FALSE);
798                         break;
799                 case 'G':
800                         ztest_dump_debug_buffer = B_TRUE;
801                         break;
802                 case 'h':
803                         usage(B_TRUE);
804                         break;
805                 case '?':
806                 default:
807                         usage(B_FALSE);
808                         break;
809                 }
810         }
811
812         zo->zo_raidz_parity = MIN(zo->zo_raidz_parity, zo->zo_raidz - 1);
813
814         zo->zo_vdevtime =
815             (zo->zo_vdevs > 0 ? zo->zo_time * NANOSEC / zo->zo_vdevs :
816             UINT64_MAX >> 2);
817
818         if (strlen(altdir) > 0) {
819                 char *cmd;
820                 char *realaltdir;
821                 char *bin;
822                 char *ztest;
823                 char *isa;
824                 int isalen;
825
826                 cmd = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
827                 realaltdir = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
828
829                 VERIFY(NULL != realpath(getexecname(), cmd));
830                 if (0 != access(altdir, F_OK)) {
831                         ztest_dump_core = B_FALSE;
832                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest path: %s",
833                             altdir);
834                 }
835                 VERIFY(NULL != realpath(altdir, realaltdir));
836
837                 /*
838                  * 'cmd' should be of the form "<anything>/usr/bin/<isa>/ztest".
839                  * We want to extract <isa> to determine if we should use
840                  * 32 or 64 bit binaries.
841                  */
842                 bin = strstr(cmd, "/usr/bin/");
843                 ztest = strstr(bin, "/ztest");
844                 isa = bin + 9;
845                 isalen = ztest - isa;
846                 (void) snprintf(zo->zo_alt_ztest, sizeof (zo->zo_alt_ztest),
847                     "%s/usr/bin/%.*s/ztest", realaltdir, isalen, isa);
848                 (void) snprintf(zo->zo_alt_libpath, sizeof (zo->zo_alt_libpath),
849                     "%s/usr/lib/%.*s", realaltdir, isalen, isa);
850
851                 if (0 != access(zo->zo_alt_ztest, X_OK)) {
852                         ztest_dump_core = B_FALSE;
853                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest: %s",
854                             zo->zo_alt_ztest);
855                 } else if (0 != access(zo->zo_alt_libpath, X_OK)) {
856                         ztest_dump_core = B_FALSE;
857                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate lib directory %s",
858                             zo->zo_alt_libpath);
859                 }
860
861                 umem_free(cmd, MAXPATHLEN);
862                 umem_free(realaltdir, MAXPATHLEN);
863         }
864 }
865
866 static void
867 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
868 {
869         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(ztest_spa));
870         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(ztest_spa));
871
872         /*
873          * Before we kill off ztest, make sure that the config is updated.
874          * See comment above spa_write_cachefile().
875          */
876         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
877         spa_write_cachefile(ztest_spa, B_FALSE, B_FALSE);
878         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
879
880         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
881 }
882
883 static uint64_t
884 ztest_random(uint64_t range)
885 {
886         uint64_t r;
887
888         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
889
890         if (range == 0)
891                 return (0);
892
893         if (read(ztest_fd_rand, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
894                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
895
896         return (r % range);
897 }
898
899 /* ARGSUSED */
900 static void
901 ztest_record_enospc(const char *s)
902 {
903         ztest_shared->zs_enospc_count++;
904 }
905
906 static uint64_t
907 ztest_get_ashift(void)
908 {
909         if (ztest_opts.zo_ashift == 0)
910                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(5));
911         return (ztest_opts.zo_ashift);
912 }
913
914 static nvlist_t *
915 make_vdev_file(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift)
916 {
917         char *pathbuf;
918         uint64_t vdev;
919         nvlist_t *file;
920
921         pathbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
922
923         if (ashift == 0)
924                 ashift = ztest_get_ashift();
925
926         if (path == NULL) {
927                 path = pathbuf;
928
929                 if (aux != NULL) {
930                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
931                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
932                             ztest_aux_template, ztest_opts.zo_dir,
933                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool,
934                             aux, vdev);
935                 } else {
936                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
937                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
938                             ztest_dev_template, ztest_opts.zo_dir,
939                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool, vdev);
940                 }
941         }
942
943         if (size != 0) {
944                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
945                 if (fd == -1)
946                         fatal(1, "can't open %s", path);
947                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
948                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
949                 (void) close(fd);
950         }
951
952         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
953         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
954         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
955         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
956         umem_free(pathbuf, MAXPATHLEN);
957
958         return (file);
959 }
960
961 static nvlist_t *
962 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
963     uint64_t ashift, int r)
964 {
965         nvlist_t *raidz, **child;
966         int c;
967
968         if (r < 2)
969                 return (make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift));
970         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
971
972         for (c = 0; c < r; c++)
973                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift);
974
975         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
976         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
977             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
978         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
979             ztest_opts.zo_raidz_parity) == 0);
980         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
981             child, r) == 0);
982
983         for (c = 0; c < r; c++)
984                 nvlist_free(child[c]);
985
986         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
987
988         return (raidz);
989 }
990
991 static nvlist_t *
992 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
993     uint64_t ashift, int r, int m)
994 {
995         nvlist_t *mirror, **child;
996         int c;
997
998         if (m < 1)
999                 return (make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r));
1000
1001         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
1002
1003         for (c = 0; c < m; c++)
1004                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r);
1005
1006         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1007         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
1008             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
1009         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
1010             child, m) == 0);
1011
1012         for (c = 0; c < m; c++)
1013                 nvlist_free(child[c]);
1014
1015         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
1016
1017         return (mirror);
1018 }
1019
1020 static nvlist_t *
1021 make_vdev_root(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift,
1022     int log, int r, int m, int t)
1023 {
1024         nvlist_t *root, **child;
1025         int c;
1026
1027         ASSERT(t > 0);
1028
1029         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
1030
1031         for (c = 0; c < t; c++) {
1032                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, pool, size, ashift,
1033                     r, m);
1034                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
1035                     log) == 0);
1036         }
1037
1038         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1039         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
1040         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
1041             child, t) == 0);
1042
1043         for (c = 0; c < t; c++)
1044                 nvlist_free(child[c]);
1045
1046         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
1047
1048         return (root);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Find a random spa version. Returns back a random spa version in the
1053  * range [initial_version, SPA_VERSION_FEATURES].
1054  */
1055 static uint64_t
1056 ztest_random_spa_version(uint64_t initial_version)
1057 {
1058         uint64_t version = initial_version;
1059
1060         if (version <= SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES) {
1061                 version = version +
1062                     ztest_random(SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES - version + 1);
1063         }
1064
1065         if (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES)
1066                 version = SPA_VERSION_FEATURES;
1067
1068         ASSERT(SPA_VERSION_IS_SUPPORTED(version));
1069         return (version);
1070 }
1071
1072 static int
1073 ztest_random_blocksize(void)
1074 {
1075         /*
1076          * Choose a block size >= the ashift.
1077          * If the SPA supports new MAXBLOCKSIZE, test up to 1MB blocks.
1078          */
1079         int maxbs = SPA_OLD_MAXBLOCKSHIFT;
1080         if (spa_maxblocksize(ztest_spa) == SPA_MAXBLOCKSIZE)
1081                 maxbs = 20;
1082         uint64_t block_shift =
1083             ztest_random(maxbs - ztest_spa->spa_max_ashift + 1);
1084         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT + block_shift));
1085 }
1086
1087 static int
1088 ztest_random_dnodesize(void)
1089 {
1090         int slots;
1091         int max_slots = spa_maxdnodesize(ztest_spa) >> DNODE_SHIFT;
1092
1093         if (max_slots == DNODE_MIN_SLOTS)
1094                 return (DNODE_MIN_SIZE);
1095
1096         /*
1097          * Weight the random distribution more heavily toward smaller
1098          * dnode sizes since that is more likely to reflect real-world
1099          * usage.
1100          */
1101         ASSERT3U(max_slots, >, 4);
1102         switch (ztest_random(10)) {
1103         case 0:
1104                 slots = 5 + ztest_random(max_slots - 4);
1105                 break;
1106         case 1 ... 4:
1107                 slots = 2 + ztest_random(3);
1108                 break;
1109         default:
1110                 slots = 1;
1111                 break;
1112         }
1113
1114         return (slots << DNODE_SHIFT);
1115 }
1116
1117 static int
1118 ztest_random_ibshift(void)
1119 {
1120         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
1121             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
1122 }
1123
1124 static uint64_t
1125 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
1126 {
1127         uint64_t top;
1128         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
1129         vdev_t *tvd;
1130
1131         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1132
1133         do {
1134                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
1135                 tvd = rvd->vdev_child[top];
1136         } while (!vdev_is_concrete(tvd) || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
1137             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
1138
1139         return (top);
1140 }
1141
1142 static uint64_t
1143 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
1144 {
1145         uint64_t value;
1146
1147         do {
1148                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
1149         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
1150
1151         return (value);
1152 }
1153
1154 static int
1155 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
1156     boolean_t inherit)
1157 {
1158         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
1159         const char *valname;
1160         char *setpoint;
1161         uint64_t curval;
1162         int error;
1163
1164         error = dsl_prop_set_int(osname, propname,
1165             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL), value);
1166
1167         if (error == ENOSPC) {
1168                 ztest_record_enospc(FTAG);
1169                 return (error);
1170         }
1171         ASSERT0(error);
1172
1173         setpoint = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
1174         VERIFY0(dsl_prop_get_integer(osname, propname, &curval, setpoint));
1175
1176         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
1177                 int err;
1178
1179                 err = zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname);
1180                 if (err)
1181                         (void) printf("%s %s = %llu at '%s'\n", osname,
1182                             propname, (unsigned long long)curval, setpoint);
1183                 else
1184                         (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
1185                             osname, propname, valname, setpoint);
1186         }
1187         umem_free(setpoint, MAXPATHLEN);
1188
1189         return (error);
1190 }
1191
1192 static int
1193 ztest_spa_prop_set_uint64(zpool_prop_t prop, uint64_t value)
1194 {
1195         spa_t *spa = ztest_spa;
1196         nvlist_t *props = NULL;
1197         int error;
1198
1199         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1200         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
1201
1202         error = spa_prop_set(spa, props);
1203
1204         nvlist_free(props);
1205
1206         if (error == ENOSPC) {
1207                 ztest_record_enospc(FTAG);
1208                 return (error);
1209         }
1210         ASSERT0(error);
1211
1212         return (error);
1213 }
1214
1215 static int
1216 ztest_dmu_objset_own(const char *name, dmu_objset_type_t type,
1217     boolean_t readonly, boolean_t decrypt, void *tag, objset_t **osp)
1218 {
1219         int err;
1220
1221         err = dmu_objset_own(name, type, readonly, decrypt, tag, osp);
1222         if (decrypt && err == EACCES) {
1223                 char ddname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
1224                 dsl_crypto_params_t *dcp;
1225                 nvlist_t *crypto_args = fnvlist_alloc();
1226                 char *cp = NULL;
1227
1228                 /* spa_keystore_load_wkey() expects a dsl dir name */
1229                 strcpy(ddname, name);
1230                 cp = strchr(ddname, '@');
1231                 if (cp != NULL)
1232                         *cp = '\0';
1233
1234                 fnvlist_add_uint8_array(crypto_args, "wkeydata",
1235                     (uint8_t *)ztest_wkeydata, WRAPPING_KEY_LEN);
1236                 VERIFY0(dsl_crypto_params_create_nvlist(DCP_CMD_NONE, NULL,
1237                     crypto_args, &dcp));
1238                 err = spa_keystore_load_wkey(ddname, dcp, B_FALSE);
1239                 dsl_crypto_params_free(dcp, B_FALSE);
1240                 fnvlist_free(crypto_args);
1241
1242                 if (err != 0)
1243                         return (err);
1244
1245                 err = dmu_objset_own(name, type, readonly, decrypt, tag, osp);
1246         }
1247
1248         return (err);
1249 }
1250
1251
1252 /*
1253  * Object and range lock mechanics
1254  */
1255 typedef struct {
1256         list_node_t z_lnode;
1257         refcount_t z_refcnt;
1258         uint64_t z_object;
1259         zfs_rlock_t z_range_lock;
1260 } ztest_znode_t;
1261
1262 typedef struct {
1263         rl_t *z_rl;
1264         ztest_znode_t *z_ztznode;
1265 } ztest_zrl_t;
1266
1267 static ztest_znode_t *
1268 ztest_znode_init(uint64_t object)
1269 {
1270         ztest_znode_t *zp = umem_alloc(sizeof (*zp), UMEM_NOFAIL);
1271
1272         list_link_init(&zp->z_lnode);
1273         refcount_create(&zp->z_refcnt);
1274         zp->z_object = object;
1275         zfs_rlock_init(&zp->z_range_lock);
1276
1277         return (zp);
1278 }
1279
1280 static void
1281 ztest_znode_fini(ztest_znode_t *zp)
1282 {
1283         ASSERT(refcount_is_zero(&zp->z_refcnt));
1284         zfs_rlock_destroy(&zp->z_range_lock);
1285         zp->z_object = 0;
1286         refcount_destroy(&zp->z_refcnt);
1287         list_link_init(&zp->z_lnode);
1288         umem_free(zp, sizeof (*zp));
1289 }
1290
1291 static void
1292 ztest_zll_init(zll_t *zll)
1293 {
1294         mutex_init(&zll->z_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1295         list_create(&zll->z_list, sizeof (ztest_znode_t),
1296             offsetof(ztest_znode_t, z_lnode));
1297 }
1298
1299 static void
1300 ztest_zll_destroy(zll_t *zll)
1301 {
1302         list_destroy(&zll->z_list);
1303         mutex_destroy(&zll->z_lock);
1304 }
1305
1306 #define RL_TAG "range_lock"
1307 static ztest_znode_t *
1308 ztest_znode_get(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1309 {
1310         zll_t *zll = &zd->zd_range_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1311         ztest_znode_t *zp = NULL;
1312         mutex_enter(&zll->z_lock);
1313         for (zp = list_head(&zll->z_list); (zp);
1314             zp = list_next(&zll->z_list, zp)) {
1315                 if (zp->z_object == object) {
1316                         refcount_add(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1317                         break;
1318                 }
1319         }
1320         if (zp == NULL) {
1321                 zp = ztest_znode_init(object);
1322                 refcount_add(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1323                 list_insert_head(&zll->z_list, zp);
1324         }
1325         mutex_exit(&zll->z_lock);
1326         return (zp);
1327 }
1328
1329 static void
1330 ztest_znode_put(ztest_ds_t *zd, ztest_znode_t *zp)
1331 {
1332         zll_t *zll = NULL;
1333         ASSERT3U(zp->z_object, !=, 0);
1334         zll = &zd->zd_range_lock[zp->z_object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1335         mutex_enter(&zll->z_lock);
1336         refcount_remove(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1337         if (refcount_is_zero(&zp->z_refcnt)) {
1338                 list_remove(&zll->z_list, zp);
1339                 ztest_znode_fini(zp);
1340         }
1341         mutex_exit(&zll->z_lock);
1342 }
1343
1344
1345 static void
1346 ztest_rll_init(rll_t *rll)
1347 {
1348         rll->rll_writer = NULL;
1349         rll->rll_readers = 0;
1350         mutex_init(&rll->rll_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1351         cv_init(&rll->rll_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1352 }
1353
1354 static void
1355 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
1356 {
1357         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1358         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1359         mutex_destroy(&rll->rll_lock);
1360         cv_destroy(&rll->rll_cv);
1361 }
1362
1363 static void
1364 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
1365 {
1366         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1367
1368         if (type == RL_READER) {
1369                 while (rll->rll_writer != NULL)
1370                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1371                 rll->rll_readers++;
1372         } else {
1373                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
1374                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1375                 rll->rll_writer = curthread;
1376         }
1377
1378         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1379 }
1380
1381 static void
1382 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
1383 {
1384         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1385
1386         if (rll->rll_writer) {
1387                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1388                 rll->rll_writer = NULL;
1389         } else {
1390                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
1391                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1392                 rll->rll_readers--;
1393         }
1394
1395         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
1396                 cv_broadcast(&rll->rll_cv);
1397
1398         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1399 }
1400
1401 static void
1402 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
1403 {
1404         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1405
1406         ztest_rll_lock(rll, type);
1407 }
1408
1409 static void
1410 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1411 {
1412         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1413
1414         ztest_rll_unlock(rll);
1415 }
1416
1417 static ztest_zrl_t *
1418 ztest_zrl_init(rl_t *rl, ztest_znode_t *zp)
1419 {
1420         ztest_zrl_t *zrl = umem_alloc(sizeof (*zrl), UMEM_NOFAIL);
1421         zrl->z_rl = rl;
1422         zrl->z_ztznode = zp;
1423         return (zrl);
1424 }
1425
1426 static void
1427 ztest_zrl_fini(ztest_zrl_t *zrl)
1428 {
1429         umem_free(zrl, sizeof (*zrl));
1430 }
1431
1432 static ztest_zrl_t *
1433 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
1434     uint64_t size, rl_type_t type)
1435 {
1436         ztest_znode_t *zp = ztest_znode_get(zd, object);
1437         rl_t *rl = zfs_range_lock(&zp->z_range_lock, offset,
1438             size, type);
1439         return (ztest_zrl_init(rl, zp));
1440 }
1441
1442 static void
1443 ztest_range_unlock(ztest_ds_t *zd, ztest_zrl_t *zrl)
1444 {
1445         zfs_range_unlock(zrl->z_rl);
1446         ztest_znode_put(zd, zrl->z_ztznode);
1447         ztest_zrl_fini(zrl);
1448 }
1449
1450 static void
1451 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, ztest_shared_ds_t *szd, objset_t *os)
1452 {
1453         zd->zd_os = os;
1454         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
1455         zd->zd_shared = szd;
1456         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
1457         int l;
1458
1459         if (zd->zd_shared != NULL)
1460                 zd->zd_shared->zd_seq = 0;
1461
1462         VERIFY0(pthread_rwlock_init(&zd->zd_zilog_lock, NULL));
1463         mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1464
1465         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1466                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
1467
1468         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1469                 ztest_zll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
1470 }
1471
1472 static void
1473 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
1474 {
1475         int l;
1476
1477         mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock);
1478         (void) pthread_rwlock_destroy(&zd->zd_zilog_lock);
1479
1480         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1481                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1482
1483         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1484                 ztest_zll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1485 }
1486
1487 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1488
1489 static uint64_t
1490 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1491 {
1492         uint64_t txg;
1493         int error;
1494
1495         /*
1496          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1497          */
1498         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1499         if (error) {
1500                 if (error == ERESTART) {
1501                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1502                         dmu_tx_wait(tx);
1503                 } else {
1504                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1505                         ztest_record_enospc(tag);
1506                 }
1507                 dmu_tx_abort(tx);
1508                 return (0);
1509         }
1510         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1511         ASSERT(txg != 0);
1512         return (txg);
1513 }
1514
1515 static void
1516 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1517 {
1518         uint64_t *ip = buf;
1519         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1520
1521         while (ip < ip_end)
1522                 *ip++ = value;
1523 }
1524
1525 #ifndef NDEBUG
1526 static boolean_t
1527 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1528 {
1529         uint64_t *ip = buf;
1530         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1531         uint64_t diff = 0;
1532
1533         while (ip < ip_end)
1534                 diff |= (value - *ip++);
1535
1536         return (diff == 0);
1537 }
1538 #endif
1539
1540 static void
1541 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1542     uint64_t dnodesize, uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg,
1543     uint64_t crtxg)
1544 {
1545         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1546         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1547         bt->bt_object = object;
1548         bt->bt_dnodesize = dnodesize;
1549         bt->bt_offset = offset;
1550         bt->bt_gen = gen;
1551         bt->bt_txg = txg;
1552         bt->bt_crtxg = crtxg;
1553 }
1554
1555 static void
1556 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1557     uint64_t dnodesize, uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg,
1558     uint64_t crtxg)
1559 {
1560         ASSERT3U(bt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1561         ASSERT3U(bt->bt_objset, ==, dmu_objset_id(os));
1562         ASSERT3U(bt->bt_object, ==, object);
1563         ASSERT3U(bt->bt_dnodesize, ==, dnodesize);
1564         ASSERT3U(bt->bt_offset, ==, offset);
1565         ASSERT3U(bt->bt_gen, <=, gen);
1566         ASSERT3U(bt->bt_txg, <=, txg);
1567         ASSERT3U(bt->bt_crtxg, ==, crtxg);
1568 }
1569
1570 static ztest_block_tag_t *
1571 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1572 {
1573         dmu_object_info_t doi;
1574         ztest_block_tag_t *bt;
1575
1576         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1577         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1578         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1579         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1580
1581         return (bt);
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Generate a token to fill up unused bonus buffer space.  Try to make
1586  * it unique to the object, generation, and offset to verify that data
1587  * is not getting overwritten by data from other dnodes.
1588  */
1589 #define ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, ds, gen, offset) \
1590         (((ds) << 48) | ((gen) << 32) | ((obj) << 8) | (offset))
1591
1592 /*
1593  * Fill up the unused bonus buffer region before the block tag with a
1594  * verifiable pattern. Filling the whole bonus area with non-zero data
1595  * helps ensure that all dnode traversal code properly skips the
1596  * interior regions of large dnodes.
1597  */
1598 void
1599 ztest_fill_unused_bonus(dmu_buf_t *db, void *end, uint64_t obj,
1600     objset_t *os, uint64_t gen)
1601 {
1602         uint64_t *bonusp;
1603
1604         ASSERT(IS_P2ALIGNED((char *)end - (char *)db->db_data, 8));
1605
1606         for (bonusp = db->db_data; bonusp < (uint64_t *)end; bonusp++) {
1607                 uint64_t token = ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, dmu_objset_id(os),
1608                     gen, bonusp - (uint64_t *)db->db_data);
1609                 *bonusp = token;
1610         }
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Verify that the unused area of a bonus buffer is filled with the
1615  * expected tokens.
1616  */
1617 void
1618 ztest_verify_unused_bonus(dmu_buf_t *db, void *end, uint64_t obj,
1619     objset_t *os, uint64_t gen)
1620 {
1621         uint64_t *bonusp;
1622
1623         for (bonusp = db->db_data; bonusp < (uint64_t *)end; bonusp++) {
1624                 uint64_t token = ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, dmu_objset_id(os),
1625                     gen, bonusp - (uint64_t *)db->db_data);
1626                 VERIFY3U(*bonusp, ==, token);
1627         }
1628 }
1629
1630 /*
1631  * ZIL logging ops
1632  */
1633
1634 #define lrz_type        lr_mode
1635 #define lrz_blocksize   lr_uid
1636 #define lrz_ibshift     lr_gid
1637 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1638 #define lrz_dnodesize   lr_crtime[1]
1639
1640 static void
1641 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1642 {
1643         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1644         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1645         itx_t *itx;
1646
1647         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1648                 return;
1649
1650         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1651         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1652             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1653
1654         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1655 }
1656
1657 static void
1658 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1659 {
1660         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1661         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1662         itx_t *itx;
1663
1664         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1665                 return;
1666
1667         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1668         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1669             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1670
1671         itx->itx_oid = object;
1672         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1673 }
1674
1675 static void
1676 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1677 {
1678         itx_t *itx;
1679         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1680
1681         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1682                 return;
1683
1684         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1685                 write_state = WR_INDIRECT;
1686
1687         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1688             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1689
1690         if (write_state == WR_COPIED &&
1691             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1692             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1693                 zil_itx_destroy(itx);
1694                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1695                 write_state = WR_NEED_COPY;
1696         }
1697         itx->itx_private = zd;
1698         itx->itx_wr_state = write_state;
1699         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1700
1701         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1702             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1703
1704         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1705 }
1706
1707 static void
1708 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1709 {
1710         itx_t *itx;
1711
1712         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1713                 return;
1714
1715         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1716         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1717             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1718
1719         itx->itx_sync = B_FALSE;
1720         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1721 }
1722
1723 static void
1724 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1725 {
1726         itx_t *itx;
1727
1728         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1729                 return;
1730
1731         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1732         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1733             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1734
1735         itx->itx_sync = B_FALSE;
1736         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1737 }
1738
1739 /*
1740  * ZIL replay ops
1741  */
1742 static int
1743 ztest_replay_create(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1744 {
1745         ztest_ds_t *zd = arg1;
1746         lr_create_t *lr = arg2;
1747         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1748         objset_t *os = zd->zd_os;
1749         ztest_block_tag_t *bbt;
1750         dmu_buf_t *db;
1751         dmu_tx_t *tx;
1752         uint64_t txg;
1753         int error = 0;
1754         int bonuslen;
1755
1756         if (byteswap)
1757                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1758
1759         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1760         ASSERT(name[0] != '\0');
1761
1762         tx = dmu_tx_create(os);
1763
1764         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1765
1766         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1767                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1768         } else {
1769                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1770         }
1771
1772         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1773         if (txg == 0)
1774                 return (ENOSPC);
1775
1776         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1777         bonuslen = DN_BONUS_SIZE(lr->lrz_dnodesize);
1778
1779         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1780                 if (lr->lr_foid == 0) {
1781                         lr->lr_foid = zap_create_dnsize(os,
1782                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1783                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1784                 } else {
1785                         error = zap_create_claim_dnsize(os, lr->lr_foid,
1786                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1787                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1788                 }
1789         } else {
1790                 if (lr->lr_foid == 0) {
1791                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc_dnsize(os,
1792                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1793                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1794                 } else {
1795                         error = dmu_object_claim_dnsize(os, lr->lr_foid,
1796                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1797                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1798                 }
1799         }
1800
1801         if (error) {
1802                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1803                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1804                 dmu_tx_commit(tx);
1805                 return (error);
1806         }
1807
1808         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1809
1810         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1811                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1812                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1813
1814         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1815         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1816         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1817         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, lr->lrz_dnodesize, -1ULL,
1818             lr->lr_gen, txg, txg);
1819         ztest_fill_unused_bonus(db, bbt, lr->lr_foid, os, lr->lr_gen);
1820         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1821
1822         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1823             &lr->lr_foid, tx));
1824
1825         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1826
1827         dmu_tx_commit(tx);
1828
1829         return (0);
1830 }
1831
1832 static int
1833 ztest_replay_remove(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1834 {
1835         ztest_ds_t *zd = arg1;
1836         lr_remove_t *lr = arg2;
1837         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1838         objset_t *os = zd->zd_os;
1839         dmu_object_info_t doi;
1840         dmu_tx_t *tx;
1841         uint64_t object, txg;
1842
1843         if (byteswap)
1844                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1845
1846         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1847         ASSERT(name[0] != '\0');
1848
1849         VERIFY3U(0, ==,
1850             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1851         ASSERT(object != 0);
1852
1853         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1854
1855         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1856
1857         tx = dmu_tx_create(os);
1858
1859         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1860         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1861
1862         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1863         if (txg == 0) {
1864                 ztest_object_unlock(zd, object);
1865                 return (ENOSPC);
1866         }
1867
1868         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1869                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1870         } else {
1871                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1872         }
1873
1874         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1875
1876         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1877
1878         dmu_tx_commit(tx);
1879
1880         ztest_object_unlock(zd, object);
1881
1882         return (0);
1883 }
1884
1885 static int
1886 ztest_replay_write(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1887 {
1888         ztest_ds_t *zd = arg1;
1889         lr_write_t *lr = arg2;
1890         objset_t *os = zd->zd_os;
1891         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1892         uint64_t offset, length;
1893         ztest_block_tag_t *bt = data;
1894         ztest_block_tag_t *bbt;
1895         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1896         dmu_object_info_t doi;
1897         dmu_tx_t *tx;
1898         dmu_buf_t *db;
1899         arc_buf_t *abuf = NULL;
1900         ztest_zrl_t *rl;
1901
1902         if (byteswap)
1903                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1904
1905         offset = lr->lr_offset;
1906         length = lr->lr_length;
1907
1908         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1909         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1910                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1911                 if (length < blocksize) {
1912                         offset -= offset % blocksize;
1913                         length = blocksize;
1914                 }
1915         }
1916
1917         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1918                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1919
1920         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1921                 bt = NULL;
1922
1923         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1924         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1925
1926         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1927
1928         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1929
1930         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1931         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1932         gen = bbt->bt_gen;
1933         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1934         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1935
1936         tx = dmu_tx_create(os);
1937
1938         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1939
1940         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1941             P2PHASE(offset, length) == 0)
1942                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1943
1944         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1945         if (txg == 0) {
1946                 if (abuf != NULL)
1947                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1948                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1949                 ztest_range_unlock(zd, rl);
1950                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1951                 return (ENOSPC);
1952         }
1953
1954         if (bt != NULL) {
1955                 /*
1956                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1957                  * but not always, because we also want to verify correct
1958                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1959                  */
1960                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1961                 if (ztest_random(4) != 0) {
1962                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1963                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1964                         ztest_block_tag_t rbt;
1965
1966                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1967                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1968                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1969                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid, 0,
1970                                     offset, gen, txg, crtxg);
1971                         }
1972                 }
1973
1974                 /*
1975                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1976                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1977                  * open-context data, which may be different than the data
1978                  * as it was when the write was generated.
1979                  */
1980                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1981                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, 0, offset,
1982                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1983                             bt->bt_crtxg);
1984                 }
1985
1986                 /*
1987                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1988                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1989                  */
1990                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, 0, offset, gen, txg,
1991                     crtxg);
1992         }
1993
1994         if (abuf == NULL) {
1995                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1996         } else {
1997                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1998                 dmu_assign_arcbuf_by_dbuf(db, offset, abuf, tx);
1999         }
2000
2001         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
2002
2003         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2004
2005         dmu_tx_commit(tx);
2006
2007         ztest_range_unlock(zd, rl);
2008         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
2009
2010         return (0);
2011 }
2012
2013 static int
2014 ztest_replay_truncate(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
2015 {
2016         ztest_ds_t *zd = arg1;
2017         lr_truncate_t *lr = arg2;
2018         objset_t *os = zd->zd_os;
2019         dmu_tx_t *tx;
2020         uint64_t txg;
2021         ztest_zrl_t *rl;
2022
2023         if (byteswap)
2024                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
2025
2026         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
2027         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
2028             RL_WRITER);
2029
2030         tx = dmu_tx_create(os);
2031
2032         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
2033
2034         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2035         if (txg == 0) {
2036                 ztest_range_unlock(zd, rl);
2037                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
2038                 return (ENOSPC);
2039         }
2040
2041         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
2042             lr->lr_length, tx) == 0);
2043
2044         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
2045
2046         dmu_tx_commit(tx);
2047
2048         ztest_range_unlock(zd, rl);
2049         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
2050
2051         return (0);
2052 }
2053
2054 static int
2055 ztest_replay_setattr(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
2056 {
2057         ztest_ds_t *zd = arg1;
2058         lr_setattr_t *lr = arg2;
2059         objset_t *os = zd->zd_os;
2060         dmu_tx_t *tx;
2061         dmu_buf_t *db;
2062         ztest_block_tag_t *bbt;
2063         uint64_t txg, lrtxg, crtxg, dnodesize;
2064
2065         if (byteswap)
2066                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
2067
2068         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
2069
2070         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
2071
2072         tx = dmu_tx_create(os);
2073         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
2074
2075         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2076         if (txg == 0) {
2077                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
2078                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
2079                 return (ENOSPC);
2080         }
2081
2082         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2083         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
2084         crtxg = bbt->bt_crtxg;
2085         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
2086         dnodesize = bbt->bt_dnodesize;
2087
2088         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
2089                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
2090                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
2091                 ASSERT(lrtxg != 0);
2092         } else {
2093                 /*
2094                  * Randomly change the size and increment the generation.
2095                  */
2096                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
2097                     sizeof (*bbt);
2098                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
2099                 ASSERT(lrtxg == 0);
2100         }
2101
2102         /*
2103          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
2104          */
2105         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, dnodesize, -1ULL, lr->lr_mode,
2106             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
2107
2108         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
2109
2110         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
2111         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
2112         VERIFY0(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx));
2113         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2114
2115         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, dnodesize, -1ULL, lr->lr_mode,
2116             txg, crtxg);
2117         ztest_fill_unused_bonus(db, bbt, lr->lr_foid, os, bbt->bt_gen);
2118         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2119
2120         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
2121
2122         dmu_tx_commit(tx);
2123
2124         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
2125
2126         return (0);
2127 }
2128
2129 zil_replay_func_t *ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
2130         NULL,                   /* 0 no such transaction type */
2131         ztest_replay_create,    /* TX_CREATE */
2132         NULL,                   /* TX_MKDIR */
2133         NULL,                   /* TX_MKXATTR */
2134         NULL,                   /* TX_SYMLINK */
2135         ztest_replay_remove,    /* TX_REMOVE */
2136         NULL,                   /* TX_RMDIR */
2137         NULL,                   /* TX_LINK */
2138         NULL,                   /* TX_RENAME */
2139         ztest_replay_write,     /* TX_WRITE */
2140         ztest_replay_truncate,  /* TX_TRUNCATE */
2141         ztest_replay_setattr,   /* TX_SETATTR */
2142         NULL,                   /* TX_ACL */
2143         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL */
2144         NULL,                   /* TX_CREATE_ATTR */
2145         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
2146         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL */
2147         NULL,                   /* TX_MKDIR_ATTR */
2148         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
2149         NULL,                   /* TX_WRITE2 */
2150 };
2151
2152 /*
2153  * ZIL get_data callbacks
2154  */
2155 typedef struct ztest_zgd_private {
2156         ztest_ds_t *z_zd;
2157         ztest_zrl_t *z_rl;
2158         uint64_t z_object;
2159 } ztest_zgd_private_t;
2160
2161 static void
2162 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
2163 {
2164         ztest_zgd_private_t *zzp = zgd->zgd_private;
2165         ztest_ds_t *zd = zzp->z_zd;
2166         uint64_t object = zzp->z_object;
2167
2168         if (zgd->zgd_db)
2169                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
2170
2171         ztest_range_unlock(zd, zzp->z_rl);
2172         ztest_object_unlock(zd, object);
2173
2174         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
2175                 zil_lwb_add_block(zgd->zgd_lwb, zgd->zgd_bp);
2176
2177         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
2178         umem_free(zzp, sizeof (*zzp));
2179 }
2180
2181 static int
2182 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, struct lwb *lwb,
2183     zio_t *zio)
2184 {
2185         ztest_ds_t *zd = arg;
2186         objset_t *os = zd->zd_os;
2187         uint64_t object = lr->lr_foid;
2188         uint64_t offset = lr->lr_offset;
2189         uint64_t size = lr->lr_length;
2190         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
2191         uint64_t crtxg;
2192         dmu_object_info_t doi;
2193         dmu_buf_t *db;
2194         zgd_t *zgd;
2195         int error;
2196         ztest_zgd_private_t *zgd_private;
2197
2198         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
2199         ASSERT3P(zio, !=, NULL);
2200         ASSERT3U(size, !=, 0);
2201
2202         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2203         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
2204         if (error) {
2205                 ztest_object_unlock(zd, object);
2206                 return (error);
2207         }
2208
2209         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
2210
2211         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
2212                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
2213                 ztest_object_unlock(zd, object);
2214                 return (ENOENT);
2215         }
2216
2217         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2218         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2219         db = NULL;
2220
2221         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
2222         zgd->zgd_lwb = lwb;
2223         zgd_private = umem_zalloc(sizeof (ztest_zgd_private_t), UMEM_NOFAIL);
2224         zgd_private->z_zd = zd;
2225         zgd_private->z_object = object;
2226         zgd->zgd_private = zgd_private;
2227
2228         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
2229                 zgd_private->z_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2230                     RL_READER);
2231                 zgd->zgd_rl = zgd_private->z_rl->z_rl;
2232
2233                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
2234                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2235                 ASSERT(error == 0);
2236         } else {
2237                 size = doi.doi_data_block_size;
2238                 if (ISP2(size)) {
2239                         offset = P2ALIGN(offset, size);
2240                 } else {
2241                         ASSERT(offset < size);
2242                         offset = 0;
2243                 }
2244
2245                 zgd_private->z_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2246                     RL_READER);
2247                 zgd->zgd_rl = zgd_private->z_rl->z_rl;
2248
2249                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
2250                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2251
2252                 if (error == 0) {
2253                         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
2254
2255                         zgd->zgd_db = db;
2256                         zgd->zgd_bp = bp;
2257
2258                         ASSERT(db->db_offset == offset);
2259                         ASSERT(db->db_size == size);
2260
2261                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
2262                             ztest_get_done, zgd);
2263
2264                         if (error == 0)
2265                                 return (0);
2266                 }
2267         }
2268
2269         ztest_get_done(zgd, error);
2270
2271         return (error);
2272 }
2273
2274 static void *
2275 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
2276 {
2277         char *lr;
2278         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2279
2280         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
2281
2282         if (name)
2283                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
2284
2285         return (lr);
2286 }
2287
2288 void
2289 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
2290 {
2291         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2292
2293         umem_free(lr, lrsize + namesize);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
2298  */
2299 static int
2300 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2301 {
2302         int missing = 0;
2303         int error;
2304         int i;
2305
2306         ASSERT(MUTEX_HELD(&zd->zd_dirobj_lock));
2307
2308         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
2309                 od->od_object = 0;
2310                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
2311                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
2312                 if (error) {
2313                         ASSERT(error == ENOENT);
2314                         ASSERT(od->od_object == 0);
2315                         missing++;
2316                 } else {
2317                         dmu_buf_t *db;
2318                         ztest_block_tag_t *bbt;
2319                         dmu_object_info_t doi;
2320
2321                         ASSERT(od->od_object != 0);
2322                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
2323
2324                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
2325                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
2326                             od->od_object, FTAG, &db));
2327                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2328                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2329                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
2330                         od->od_type = doi.doi_type;
2331                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
2332                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
2333                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2334                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
2335                 }
2336         }
2337
2338         return (missing);
2339 }
2340
2341 static int
2342 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2343 {
2344         int missing = 0;
2345         int i;
2346
2347         ASSERT(MUTEX_HELD(&zd->zd_dirobj_lock));
2348
2349         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
2350                 if (missing) {
2351                         od->od_object = 0;
2352                         missing++;
2353                         continue;
2354                 }
2355
2356                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2357
2358                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2359                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
2360                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
2361                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
2362                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
2363                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
2364                 lr->lrz_dnodesize = od->od_crdnodesize;
2365                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
2366                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
2367
2368                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
2369                         ASSERT(missing == 0);
2370                         od->od_object = 0;
2371                         missing++;
2372                 } else {
2373                         od->od_object = lr->lr_foid;
2374                         od->od_type = od->od_crtype;
2375                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
2376                         od->od_gen = od->od_crgen;
2377                         ASSERT(od->od_object != 0);
2378                 }
2379
2380                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2381         }
2382
2383         return (missing);
2384 }
2385
2386 static int
2387 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2388 {
2389         int missing = 0;
2390         int error;
2391         int i;
2392
2393         ASSERT(MUTEX_HELD(&zd->zd_dirobj_lock));
2394
2395         od += count - 1;
2396
2397         for (i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
2398                 if (missing) {
2399                         missing++;
2400                         continue;
2401                 }
2402
2403                 /*
2404                  * No object was found.
2405                  */
2406                 if (od->od_object == 0)
2407                         continue;
2408
2409                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2410
2411                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2412
2413                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
2414                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
2415                         missing++;
2416                 } else {
2417                         od->od_object = 0;
2418                 }
2419                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2420         }
2421
2422         return (missing);
2423 }
2424
2425 static int
2426 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
2427     void *data)
2428 {
2429         lr_write_t *lr;
2430         int error;
2431
2432         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
2433
2434         lr->lr_foid = object;
2435         lr->lr_offset = offset;
2436         lr->lr_length = size;
2437         lr->lr_blkoff = 0;
2438         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
2439
2440         bcopy(data, lr + 1, size);
2441
2442         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
2443
2444         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
2445
2446         return (error);
2447 }
2448
2449 static int
2450 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2451 {
2452         lr_truncate_t *lr;
2453         int error;
2454
2455         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2456
2457         lr->lr_foid = object;
2458         lr->lr_offset = offset;
2459         lr->lr_length = size;
2460
2461         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
2462
2463         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2464
2465         return (error);
2466 }
2467
2468 static int
2469 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
2470 {
2471         lr_setattr_t *lr;
2472         int error;
2473
2474         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2475
2476         lr->lr_foid = object;
2477         lr->lr_size = 0;
2478         lr->lr_mode = 0;
2479
2480         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
2481
2482         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2483
2484         return (error);
2485 }
2486
2487 static void
2488 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2489 {
2490         objset_t *os = zd->zd_os;
2491         dmu_tx_t *tx;
2492         uint64_t txg;
2493         ztest_zrl_t *rl;
2494
2495         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2496
2497         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2498         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
2499
2500         tx = dmu_tx_create(os);
2501
2502         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
2503
2504         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2505
2506         if (txg != 0) {
2507                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
2508                 dmu_tx_commit(tx);
2509                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2510         } else {
2511                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
2512         }
2513
2514         ztest_range_unlock(zd, rl);
2515         ztest_object_unlock(zd, object);
2516 }
2517
2518 static void
2519 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
2520 {
2521         int err;
2522         ztest_block_tag_t wbt;
2523         dmu_object_info_t doi;
2524         enum ztest_io_type io_type;
2525         uint64_t blocksize;
2526         void *data;
2527
2528         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
2529         blocksize = doi.doi_data_block_size;
2530         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
2531
2532         /*
2533          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
2534          */
2535         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
2536         if (ztest_random(2) == 0)
2537                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
2538
2539         (void) pthread_rwlock_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2540
2541         switch (io_type) {
2542
2543         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
2544                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, doi.doi_dnodesize,
2545                     offset, 0, 0, 0);
2546                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
2547                 break;
2548
2549         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
2550                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
2551                 if (ztest_random(2) == 0) {
2552                         /*
2553                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
2554                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
2555                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
2556                          */
2557                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
2558                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
2559                 }
2560                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2561                 break;
2562
2563         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
2564                 bzero(data, blocksize);
2565                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2566                 break;
2567
2568         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
2569                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
2570                 break;
2571
2572         case ZTEST_IO_SETATTR:
2573                 (void) ztest_setattr(zd, object);
2574                 break;
2575         default:
2576                 break;
2577
2578         case ZTEST_IO_REWRITE:
2579                 (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
2580                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2581                     ZFS_PROP_CHECKSUM, spa_dedup_checksum(ztest_spa),
2582                     B_FALSE);
2583                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2584                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2585                     ZFS_PROP_COMPRESSION,
2586                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION),
2587                     B_FALSE);
2588                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2589                 (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
2590
2591                 VERIFY0(dmu_read(zd->zd_os, object, offset, blocksize, data,
2592                     DMU_READ_NO_PREFETCH));
2593
2594                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2595                 break;
2596         }
2597
2598         (void) pthread_rwlock_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2599
2600         umem_free(data, blocksize);
2601 }
2602
2603 /*
2604  * Initialize an object description template.
2605  */
2606 static void
2607 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2608     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t dnodesize,
2609     uint64_t gen)
2610 {
2611         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2612         od->od_object = 0;
2613
2614         od->od_crtype = type;
2615         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2616         od->od_crdnodesize = dnodesize ? dnodesize : ztest_random_dnodesize();
2617         od->od_crgen = gen;
2618
2619         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2620         od->od_blocksize = 0;
2621         od->od_gen = 0;
2622
2623         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2624             tag, (longlong_t)id, (u_longlong_t)index);
2625 }
2626
2627 /*
2628  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2629  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2630  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2631  * use the existing objects.
2632  */
2633 static int
2634 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2635 {
2636         int count = size / sizeof (*od);
2637         int rv = 0;
2638
2639         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2640         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2641             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2642             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2643                 rv = -1;
2644         zd->zd_od = od;
2645         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2646
2647         return (rv);
2648 }
2649
2650 /* ARGSUSED */
2651 void
2652 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2653 {
2654         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2655
2656         (void) pthread_rwlock_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2657
2658         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2659
2660         /*
2661          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2662          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2663          * will verify that the log really does contain this record.
2664          */
2665         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2666         ASSERT(zd->zd_shared != NULL);
2667         ASSERT3U(zd->zd_shared->zd_seq, <=, zilog->zl_commit_lr_seq);
2668         zd->zd_shared->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2669         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2670
2671         (void) pthread_rwlock_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2672 }
2673
2674 /*
2675  * This function is designed to simulate the operations that occur during a
2676  * mount/unmount operation.  We hold the dataset across these operations in an
2677  * attempt to expose any implicit assumptions about ZIL management.
2678  */
2679 /* ARGSUSED */
2680 void
2681 ztest_zil_remount(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2682 {
2683         objset_t *os = zd->zd_os;
2684
2685         /*
2686          * We grab the zd_dirobj_lock to ensure that no other thread is
2687          * updating the zil (i.e. adding in-memory log records) and the
2688          * zd_zilog_lock to block any I/O.
2689          */
2690         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2691         (void) pthread_rwlock_wrlock(&zd->zd_zilog_lock);
2692
2693         /* zfsvfs_teardown() */
2694         zil_close(zd->zd_zilog);
2695
2696         /* zfsvfs_setup() */
2697         VERIFY(zil_open(os, ztest_get_data) == zd->zd_zilog);
2698         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
2699
2700         (void) pthread_rwlock_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2701         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2702 }
2703
2704 /*
2705  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2706  * or create a pool with a bad vdev spec.
2707  */
2708 /* ARGSUSED */
2709 void
2710 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2711 {
2712         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2713         spa_t *spa;
2714         nvlist_t *nvroot;
2715
2716         if (zo->zo_mmp_test)
2717                 return;
2718
2719         /*
2720          * Attempt to create using a bad file.
2721          */
2722         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2723         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2724             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL, NULL));
2725         nvlist_free(nvroot);
2726
2727         /*
2728          * Attempt to create using a bad mirror.
2729          */
2730         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2731         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2732             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL, NULL));
2733         nvlist_free(nvroot);
2734
2735         /*
2736          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2737          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2738          */
2739         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
2740         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2741         VERIFY3U(EEXIST, ==,
2742             spa_create(zo->zo_pool, nvroot, NULL, NULL, NULL));
2743         nvlist_free(nvroot);
2744         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zo->zo_pool, &spa, FTAG));
2745         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zo->zo_pool));
2746         spa_close(spa, FTAG);
2747
2748         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Start and then stop the MMP threads to ensure the startup and shutdown code
2753  * works properly.  Actual protection and property-related code tested via ZTS.
2754  */
2755 /* ARGSUSED */
2756 void
2757 ztest_mmp_enable_disable(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2758 {
2759         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2760         spa_t *spa = ztest_spa;
2761
2762         if (zo->zo_mmp_test)
2763                 return;
2764
2765         spa_config_enter(spa, SCL_CONFIG, FTAG, RW_READER);
2766         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2767
2768         if (!spa_multihost(spa)) {
2769                 spa->spa_multihost = B_TRUE;
2770                 mmp_thread_start(spa);
2771         }
2772
2773         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2774         spa_config_exit(spa, SCL_CONFIG, FTAG);
2775
2776         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
2777         mmp_signal_all_threads();
2778         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
2779
2780         spa_config_enter(spa, SCL_CONFIG, FTAG, RW_READER);
2781         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2782
2783         if (spa_multihost(spa)) {
2784                 mmp_thread_stop(spa);
2785                 spa->spa_multihost = B_FALSE;
2786         }
2787
2788         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2789         spa_config_exit(spa, SCL_CONFIG, FTAG);
2790 }
2791
2792 /* ARGSUSED */
2793 void
2794 ztest_spa_upgrade(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2795 {
2796         spa_t *spa;
2797         uint64_t initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2798         uint64_t version, newversion;
2799         nvlist_t *nvroot, *props;
2800         char *name;
2801
2802         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
2803                 return;
2804
2805         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2806         name = kmem_asprintf("%s_upgrade", ztest_opts.zo_pool);
2807
2808         /*
2809          * Clean up from previous runs.
2810          */
2811         (void) spa_destroy(name);
2812
2813         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, name, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2814             0, ztest_opts.zo_raidz, ztest_opts.zo_mirrors, 1);
2815
2816         /*
2817          * If we're configuring a RAIDZ device then make sure that the
2818          * the initial version is capable of supporting that feature.
2819          */
2820         switch (ztest_opts.zo_raidz_parity) {
2821         case 0:
2822         case 1:
2823                 initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2824                 break;
2825         case 2:
2826                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ2;
2827                 break;
2828         case 3:
2829                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ3;
2830                 break;
2831         }
2832
2833         /*
2834          * Create a pool with a spa version that can be upgraded. Pick
2835          * a value between initial_version and SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES.
2836          */
2837         do {
2838                 version = ztest_random_spa_version(initial_version);
2839         } while (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES);
2840
2841         props = fnvlist_alloc();
2842         fnvlist_add_uint64(props,
2843             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION), version);
2844         VERIFY3S(spa_create(name, nvroot, props, NULL, NULL), ==, 0);
2845         fnvlist_free(nvroot);
2846         fnvlist_free(props);
2847
2848         VERIFY3S(spa_open(name, &spa, FTAG), ==, 0);
2849         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, version);
2850         newversion = ztest_random_spa_version(version + 1);
2851
2852         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
2853                 (void) printf("upgrading spa version from %llu to %llu\n",
2854                     (u_longlong_t)version, (u_longlong_t)newversion);
2855         }
2856
2857         spa_upgrade(spa, newversion);
2858         VERIFY3U(spa_version(spa), >, version);
2859         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, fnvlist_lookup_uint64(spa->spa_config,
2860             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION)));
2861         spa_close(spa, FTAG);
2862
2863         strfree(name);
2864         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2865 }
2866
2867 static vdev_t *
2868 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2869 {
2870         vdev_t *mvd;
2871         int c;
2872
2873         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2874                 return (vd);
2875
2876         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2877                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2878                     NULL)
2879                         return (mvd);
2880
2881         return (NULL);
2882 }
2883
2884 /*
2885  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2886  */
2887 int
2888 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2889 {
2890         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2891         int c;
2892
2893         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2894
2895         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2896                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2897
2898                 if (cvd->vdev_ishole)
2899                         break;
2900         }
2901         return (c);
2902 }
2903
2904 /*
2905  * Verify that vdev_add() works as expected.
2906  */
2907 /* ARGSUSED */
2908 void
2909 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2910 {
2911         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2912         spa_t *spa = ztest_spa;
2913         uint64_t leaves;
2914         uint64_t guid;
2915         nvlist_t *nvroot;
2916         int error;
2917
2918         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
2919                 return;
2920
2921         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2922         leaves = MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2923
2924         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2925
2926         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2927
2928         /*
2929          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2930          */
2931         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2932                 /*
2933                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2934                  */
2935                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2936
2937                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2938
2939                 /*
2940                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2941                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2942                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2943                  * grab a reference on the dataset which may cause
2944                  * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
2945                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2946                  */
2947                 pthread_rwlock_wrlock(&ztest_name_lock);
2948                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2949                 pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
2950
2951                 if (error && error != EEXIST)
2952                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2953         } else {
2954                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2955
2956                 /*
2957                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2958                  */
2959                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL,
2960                     ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2961                     ztest_random(4) == 0, ztest_opts.zo_raidz,
2962                     zs->zs_mirrors, 1);
2963
2964                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2965                 nvlist_free(nvroot);
2966
2967                 if (error == ENOSPC)
2968                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2969                 else if (error != 0)
2970                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2971         }
2972
2973         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2974 }
2975
2976 /*
2977  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2978  */
2979 /* ARGSUSED */
2980 void
2981 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2982 {
2983         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2984         spa_t *spa = ztest_spa;
2985         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2986         spa_aux_vdev_t *sav;
2987         char *aux;
2988         char *path;
2989         uint64_t guid = 0;
2990         int error;
2991
2992         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
2993                 return;
2994
2995         path = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2996
2997         if (ztest_random(2) == 0) {
2998                 sav = &spa->spa_spares;
2999                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
3000         } else {
3001                 sav = &spa->spa_l2cache;
3002                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
3003         }
3004
3005         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3006
3007         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3008
3009         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
3010                 /*
3011                  * Pick a random device to remove.
3012                  */
3013                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
3014         } else {
3015                 /*
3016                  * Find an unused device we can add.
3017                  */
3018                 zs->zs_vdev_aux = 0;
3019                 for (;;) {
3020                         int c;
3021                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN, ztest_aux_template,
3022                             ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool, aux,
3023                             zs->zs_vdev_aux);
3024                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
3025                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
3026                                     path) == 0)
3027                                         break;
3028                         if (c == sav->sav_count &&
3029                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
3030                                 break;
3031                         zs->zs_vdev_aux++;
3032                 }
3033         }
3034
3035         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3036
3037         if (guid == 0) {
3038                 /*
3039                  * Add a new device.
3040                  */
3041                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux, NULL,
3042                     (ztest_opts.zo_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
3043                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
3044                 if (error != 0)
3045                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
3046                 nvlist_free(nvroot);
3047         } else {
3048                 /*
3049                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
3050                  * vdev state first to make sure we handle removal
3051                  * of devices that have pending state changes.
3052                  */
3053                 if (ztest_random(2) == 0)
3054                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
3055
3056                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
3057                 if (error != 0 && error != EBUSY)
3058                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
3059         }
3060
3061         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3062
3063         umem_free(path, MAXPATHLEN);
3064 }
3065
3066 /*
3067  * split a pool if it has mirror tlvdevs
3068  */
3069 /* ARGSUSED */
3070 void
3071 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3072 {
3073         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
3074         spa_t *spa = ztest_spa;
3075         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
3076         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
3077         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
3078         int error = 0;
3079
3080         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
3081                 return;
3082
3083         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3084
3085         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
3086         if (zs->zs_mirrors < 3 || ztest_opts.zo_raidz > 1) {
3087                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3088                 return;
3089         }
3090
3091         /* clean up the old pool, if any */
3092         (void) spa_destroy("splitp");
3093
3094         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3095
3096         /* generate a config from the existing config */
3097         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
3098         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
3099             &tree) == 0);
3100         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
3101
3102         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
3103             &children) == 0);
3104
3105         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
3106         for (c = 0; c < children; c++) {
3107                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
3108                 nvlist_t **mchild;
3109                 uint_t mchildren;
3110
3111                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
3112                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
3113                             0) == 0);
3114                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
3115                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
3116                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
3117                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
3118                         if (lastlogid == 0)
3119                                 lastlogid = schildren;
3120                         ++schildren;
3121                         continue;
3122                 }
3123                 lastlogid = 0;
3124                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
3125                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
3126                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
3127         }
3128
3129         /* OK, create a config that can be used to split */
3130         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
3131         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
3132             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
3133         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
3134             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
3135
3136         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
3137         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
3138
3139         for (c = 0; c < schildren; c++)
3140                 nvlist_free(schild[c]);
3141         free(schild);
3142         nvlist_free(split);
3143
3144         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3145
3146         (void) pthread_rwlock_wrlock(&ztest_name_lock);
3147         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
3148         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
3149
3150         nvlist_free(config);
3151
3152         if (error == 0) {
3153                 (void) printf("successful split - results:\n");
3154                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
3155                 show_pool_stats(spa);
3156                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
3157                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
3158                 ++zs->zs_splits;
3159                 --zs->zs_mirrors;
3160         }
3161         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3162
3163 }
3164
3165 /*
3166  * Verify that we can attach and detach devices.
3167  */
3168 /* ARGSUSED */
3169 void
3170 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3171 {
3172         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
3173         spa_t *spa = ztest_spa;
3174         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
3175         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
3176         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
3177         nvlist_t *root;
3178         uint64_t leaves;
3179         uint64_t leaf, top;
3180         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
3181         uint64_t oldguid, pguid;
3182         uint64_t oldsize, newsize;
3183         char *oldpath, *newpath;
3184         int replacing;
3185         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
3186         int newvd_is_spare = B_FALSE;
3187         int oldvd_is_log;
3188         int error, expected_error;
3189
3190         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
3191                 return;
3192
3193         oldpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
3194         newpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
3195
3196         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3197         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
3198
3199         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
3200
3201         /*
3202          * If a vdev is in the process of being removed, its removal may
3203          * finish while we are in progress, leading to an unexpected error
3204          * value.  Don't bother trying to attach while we are in the middle
3205          * of removal.
3206          */
3207         if (ztest_device_removal_active) {
3208                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
3209                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3210                 return;
3211         }
3212
3213         /*
3214          * Decide whether to do an attach or a replace.
3215          */
3216         replacing = ztest_random(2);
3217
3218         /*
3219          * Pick a random top-level vdev.
3220          */
3221         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3222
3223         /*
3224          * Pick a random leaf within it.
3225          */
3226         leaf = ztest_random(leaves);
3227
3228         /*
3229          * Locate this vdev.
3230          */
3231         oldvd = rvd->vdev_child[top];
3232         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
3233                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
3234                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
3235                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / ztest_opts.zo_raidz];
3236         }
3237         if (ztest_opts.zo_raidz > 1) {
3238                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
3239                 ASSERT(oldvd->vdev_children == ztest_opts.zo_raidz);
3240                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % ztest_opts.zo_raidz];
3241         }
3242
3243         /*
3244          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
3245          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
3246          */
3247         while (oldvd->vdev_children != 0) {
3248                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
3249                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
3250                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
3251         }
3252
3253         oldguid = oldvd->vdev_guid;
3254         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
3255         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
3256         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
3257         pvd = oldvd->vdev_parent;
3258         pguid = pvd->vdev_guid;
3259
3260         /*
3261          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
3262          */
3263         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
3264                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
3265                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
3266                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
3267                     error != ENOTSUP)
3268                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
3269                 goto out;
3270         }
3271
3272         /*
3273          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
3274          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
3275          */
3276         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
3277                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
3278                 newvd_is_spare = B_TRUE;
3279                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
3280         } else {
3281                 (void) snprintf(newpath, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
3282                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
3283                     top * leaves + leaf);
3284                 if (ztest_random(2) == 0)
3285                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
3286                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
3287         }
3288
3289         if (newvd) {
3290                 /*
3291                  * Reopen to ensure the vdev's asize field isn't stale.
3292                  */
3293                 vdev_reopen(newvd);
3294                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
3295         } else {
3296                 /*
3297                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
3298                  * If it's smaller, the attach should fail.
3299                  * If it's larger, and we're doing a replace,
3300                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
3301                  */
3302                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
3303         }
3304
3305         /*
3306          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
3307          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
3308          *
3309          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
3310          *
3311          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
3312          */
3313         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
3314             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
3315             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
3316             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
3317                 expected_error = ENOTSUP;
3318         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
3319                 expected_error = ENOTSUP;
3320         else if (newvd == oldvd)
3321                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
3322         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
3323                 expected_error = EBUSY;
3324         else if (newsize < oldsize)
3325                 expected_error = EOVERFLOW;
3326         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
3327                 expected_error = EDOM;
3328         else
3329                 expected_error = 0;
3330
3331         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
3332
3333         /*
3334          * Build the nvlist describing newpath.
3335          */
3336         root = make_vdev_root(newpath, NULL, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
3337             ashift, 0, 0, 0, 1);
3338
3339         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
3340
3341         nvlist_free(root);
3342
3343         /*
3344          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
3345          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
3346          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
3347          */
3348         if (expected_error == ENOTSUP &&
3349             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
3350                 expected_error = error;
3351
3352         /*
3353          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
3354          */
3355         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
3356                 expected_error = error;
3357
3358         /* XXX workaround 6690467 */
3359         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
3360                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
3361                     "returned %d, expected %d",
3362                     oldpath, oldsize, newpath,
3363                     newsize, replacing, error, expected_error);
3364         }
3365 out:
3366         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3367
3368         umem_free(oldpath, MAXPATHLEN);
3369         umem_free(newpath, MAXPATHLEN);
3370 }
3371
3372 /* ARGSUSED */
3373 void
3374 ztest_device_removal(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3375 {
3376         spa_t *spa = ztest_spa;
3377         vdev_t *vd;
3378         uint64_t guid;
3379         int error;
3380
3381         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3382
3383         if (ztest_device_removal_active) {
3384                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3385                 return;
3386         }
3387
3388         /*
3389          * Remove a random top-level vdev and wait for removal to finish.
3390          */
3391         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3392         vd = vdev_lookup_top(spa, ztest_random_vdev_top(spa, B_FALSE));
3393         guid = vd->vdev_guid;
3394         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3395
3396         error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
3397         if (error == 0) {
3398                 ztest_device_removal_active = B_TRUE;
3399                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3400
3401                 while (spa->spa_vdev_removal != NULL)
3402                         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3403         } else {
3404                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3405                 return;
3406         }
3407
3408         /*
3409          * The pool needs to be scrubbed after completing device removal.
3410          * Failure to do so may result in checksum errors due to the
3411          * strategy employed by ztest_fault_inject() when selecting which
3412          * offset are redundant and can be damaged.
3413          */
3414         error = spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
3415         if (error == 0) {
3416                 while (dsl_scan_scrubbing(spa_get_dsl(spa)))
3417                         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3418         }
3419
3420         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3421         ztest_device_removal_active = B_FALSE;
3422         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3423 }
3424
3425 /*
3426  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
3427  */
3428 vdev_t *
3429 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3430 {
3431         ASSERTV(spa_t *spa = vd->vdev_spa);
3432         size_t *newsize = arg;
3433         size_t fsize;
3434         int fd;
3435
3436         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3437         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3438
3439         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
3440                 return (vd);
3441
3442         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
3443         VERIFY(ftruncate(fd, *newsize) == 0);
3444
3445         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3446                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
3447                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
3448         }
3449         (void) close(fd);
3450         return (NULL);
3451 }
3452
3453 /*
3454  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
3455  */
3456 /* ARGSUSED */
3457 vdev_t *
3458 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3459 {
3460         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
3461         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
3462         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
3463         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
3464         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
3465         int error;
3466
3467         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3468         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3469
3470         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
3471         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3472         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
3473         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3474
3475         /*
3476          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
3477          * failed then we abort the expand. The only way to know that
3478          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
3479          */
3480         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3481                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3482                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
3483                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
3484                 }
3485                 return (vd);
3486         }
3487         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
3488
3489         /*
3490          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
3491          * still talking to the original vdev. It's possible this
3492          * vdev may have been detached/replaced while we were
3493          * trying to online it.
3494          */
3495         if (generation != spa->spa_config_generation) {
3496                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3497                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
3498                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
3499                             "got gen %llu\n",
3500                             (u_longlong_t)guid,
3501                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
3502                             (u_longlong_t)generation,
3503                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
3504                 }
3505                 return (vd);
3506         }
3507         return (NULL);
3508 }
3509
3510 /*
3511  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
3512  * We continue to walk the tree until we either have walked all
3513  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
3514  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
3515  * leaf vdev we encounter.
3516  */
3517 vdev_t *
3518 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
3519 {
3520         uint_t c;
3521
3522         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3523                 if (func == NULL)
3524                         return (vd);
3525                 else
3526                         return (func(vd, arg));
3527         }
3528
3529         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
3530                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
3531                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
3532                         return (cvd);
3533         }
3534         return (NULL);
3535 }
3536
3537 /*
3538  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
3539  */
3540 /* ARGSUSED */
3541 void
3542 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3543 {
3544         spa_t *spa = ztest_spa;
3545         vdev_t *vd, *tvd;
3546         metaslab_class_t *mc;
3547         metaslab_group_t *mg;
3548         size_t psize, newsize;
3549         uint64_t top;
3550         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
3551
3552         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3553         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3554
3555         /*
3556          * If there is a vdev removal in progress, it could complete while
3557          * we are running, in which case we would not be able to verify
3558          * that the metaslab_class space increased (because it decreases
3559          * when the device removal completes).
3560          */
3561         if (ztest_device_removal_active) {
3562                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
3563                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3564                 return;
3565         }
3566
3567         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3568
3569         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3570         mg = tvd->vdev_mg;
3571         mc = mg->mg_class;
3572         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3573         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3574
3575         /*
3576          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
3577          * our top-level device.
3578          */
3579         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
3580         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
3581         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3582
3583         psize = vd->vdev_psize;
3584
3585         /*
3586          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
3587          * original size, and it has a valid psize.
3588          */
3589         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
3590             psize == 0 || psize >= 4 * ztest_opts.zo_vdev_size) {
3591                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3592                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3593                 return;
3594         }
3595         ASSERT(psize > 0);
3596         newsize = psize + psize / 8;
3597         ASSERT3U(newsize, >, psize);
3598
3599         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3600                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
3601                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
3602         }
3603
3604         /*
3605          * Growing the vdev is a two step process:
3606          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
3607          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
3608          */
3609         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
3610             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
3611             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3612                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3613                         (void) printf("Could not expand LUN because "
3614                             "the vdev configuration changed.\n");
3615                 }
3616                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3617                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3618                 return;
3619         }
3620
3621         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3622
3623         /*
3624          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
3625          * thus we must wait for the async thread to complete any
3626          * pending tasks before proceeding.
3627          */
3628         for (;;) {
3629                 boolean_t done;
3630                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
3631                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
3632                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
3633                 if (done)
3634                         break;
3635                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3636                 (void) poll(NULL, 0, 100);
3637         }
3638
3639         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3640
3641         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3642         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3643         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3644
3645         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
3646                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3647                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
3648                             "intervening vdev offline or remove.\n");
3649                 }
3650                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3651                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3652                 return;
3653         }
3654
3655         /*
3656          * Make sure we were able to grow the vdev.
3657          */
3658         if (new_ms_count <= old_ms_count) {
3659                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu < %llu\n",
3660                     old_ms_count, new_ms_count);
3661         }
3662
3663         /*
3664          * Make sure we were able to grow the pool.
3665          */
3666         if (new_class_space <= old_class_space) {
3667                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu < %llu\n",
3668                     old_class_space, new_class_space);
3669         }
3670
3671         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3672                 char oldnumbuf[NN_NUMBUF_SZ], newnumbuf[NN_NUMBUF_SZ];
3673
3674                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf, sizeof (oldnumbuf));
3675                 nicenum(new_class_space, newnumbuf, sizeof (newnumbuf));
3676                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
3677                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
3678         }
3679
3680         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3681         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
3686  */
3687 /* ARGSUSED */
3688 static void
3689 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
3690 {
3691         /*
3692          * Create the objects common to all ztest datasets.
3693          */
3694         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
3695             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
3696 }
3697
3698 static int
3699 ztest_dataset_create(char *dsname)
3700 {
3701         int err;
3702         uint64_t rand;
3703         dsl_crypto_params_t *dcp = NULL;
3704
3705         /*
3706          * 50% of the time, we create encrypted datasets
3707          * using a random cipher suite and a hard-coded
3708          * wrapping key.
3709          */
3710         rand = ztest_random(2);
3711         if (rand != 0) {
3712                 nvlist_t *crypto_args = fnvlist_alloc();
3713                 nvlist_t *props = fnvlist_alloc();
3714
3715                 /* slight bias towards the default cipher suite */
3716                 rand = ztest_random(ZIO_CRYPT_FUNCTIONS);
3717                 if (rand < ZIO_CRYPT_AES_128_CCM)
3718                         rand = ZIO_CRYPT_ON;
3719
3720                 fnvlist_add_uint64(props,
3721                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_ENCRYPTION), rand);
3722                 fnvlist_add_uint8_array(crypto_args, "wkeydata",
3723                     (uint8_t *)ztest_wkeydata, WRAPPING_KEY_LEN);
3724
3725                 /*
3726                  * These parameters aren't really used by the kernel. They
3727                  * are simply stored so that userspace knows how to load
3728                  * the wrapping key.
3729                  */
3730                 fnvlist_add_uint64(props,
3731                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_KEYFORMAT), ZFS_KEYFORMAT_RAW);
3732                 fnvlist_add_string(props,
3733                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_KEYLOCATION), "prompt");
3734                 fnvlist_add_uint64(props,
3735                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_PBKDF2_SALT), 0ULL);
3736                 fnvlist_add_uint64(props,
3737                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_PBKDF2_ITERS), 0ULL);
3738
3739                 VERIFY0(dsl_crypto_params_create_nvlist(DCP_CMD_NONE, props,
3740                     crypto_args, &dcp));
3741
3742                 fnvlist_free(crypto_args);
3743                 fnvlist_free(props);
3744         }
3745
3746         err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0, dcp,
3747             ztest_objset_create_cb, NULL);
3748         dsl_crypto_params_free(dcp, !!err);
3749
3750         rand = ztest_random(100);
3751         if (err || rand < 80)
3752                 return (err);
3753
3754         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
3755                 (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
3756         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
3757             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
3758 }
3759
3760 /* ARGSUSED */
3761 static int
3762 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
3763 {
3764         objset_t *os;
3765         dmu_object_info_t doi;
3766         int error;
3767
3768         /*
3769          * Verify that the dataset contains a directory object.
3770          */
3771         VERIFY0(ztest_dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE,
3772             B_TRUE, FTAG, &os));
3773         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
3774         if (error != ENOENT) {
3775                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
3776                 ASSERT0(error);
3777                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
3778                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
3779         }
3780         dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
3781
3782         /*
3783          * Destroy the dataset.
3784          */
3785         if (strchr(name, '@') != NULL) {
3786                 VERIFY0(dsl_destroy_snapshot(name, B_TRUE));
3787         } else {
3788                 error = dsl_destroy_head(name);
3789                 /* There could be a hold on this dataset */
3790                 if (error != EBUSY)
3791                         ASSERT0(error);
3792         }
3793         return (0);
3794 }
3795
3796 static boolean_t
3797 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
3798 {
3799         char snapname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3800         int error;
3801
3802         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%llu", (u_longlong_t)id);
3803
3804         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
3805         if (error == ENOSPC) {
3806                 ztest_record_enospc(FTAG);
3807                 return (B_FALSE);
3808         }
3809         if (error != 0 && error != EEXIST) {
3810                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s@%s) = %d", osname,
3811                     snapname, error);
3812         }
3813         return (B_TRUE);
3814 }
3815
3816 static boolean_t
3817 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
3818 {
3819         char snapname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3820         int error;
3821
3822         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%s@%llu", osname,
3823             (u_longlong_t)id);
3824
3825         error = dsl_destroy_snapshot(snapname, B_FALSE);
3826         if (error != 0 && error != ENOENT)
3827                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
3828         return (B_TRUE);
3829 }
3830
3831 /* ARGSUSED */
3832 void
3833 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3834 {
3835         ztest_ds_t *zdtmp;
3836         int iters;
3837         int error;
3838         objset_t *os, *os2;
3839         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3840         zilog_t *zilog;
3841         int i;
3842
3843         zdtmp = umem_alloc(sizeof (ztest_ds_t), UMEM_NOFAIL);
3844
3845         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
3846
3847         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%s/temp_%llu",
3848             ztest_opts.zo_pool, (u_longlong_t)id);
3849
3850         /*
3851          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
3852          * half of the time.  If we don't replay it, then dsl_destroy_head()
3853          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
3854          */
3855         if (ztest_random(2) == 0 &&
3856             ztest_dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE,
3857             B_TRUE, FTAG, &os) == 0) {
3858                 ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3859                 zil_replay(os, zdtmp, ztest_replay_vector);
3860                 ztest_zd_fini(zdtmp);
3861                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
3862                 dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
3863         }
3864
3865         /*
3866          * There may be an old instance of the dataset we're about to
3867          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
3868          * and all of its snapshots.
3869          */
3870         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
3871             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
3872
3873         /*
3874          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
3875          */
3876         VERIFY3U(ENOENT, ==, ztest_dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE,
3877             B_TRUE, FTAG, &os));
3878
3879         /*
3880          * Verify that we can create a new dataset.
3881          */
3882         error = ztest_dataset_create(name);
3883         if (error) {
3884                 if (error == ENOSPC) {
3885                         ztest_record_enospc(FTAG);
3886                         goto out;
3887                 }
3888                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
3889         }
3890
3891         VERIFY0(ztest_dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, B_TRUE,
3892             FTAG, &os));
3893
3894         ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3895
3896         /*
3897          * Open the intent log for it.
3898          */
3899         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
3900
3901         /*
3902          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
3903          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
3904          */
3905         iters = ztest_random(5);
3906         for (i = 0; i < iters; i++) {
3907                 ztest_dmu_object_alloc_free(zdtmp, id);
3908                 if (ztest_random(iters) == 0)
3909                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
3910         }
3911
3912         /*
3913          * Verify that we cannot create an existing dataset.
3914          */
3915         VERIFY3U(EEXIST, ==,
3916             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL, NULL));
3917
3918         /*
3919          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
3920          */
3921         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
3922         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
3923
3924         /*
3925          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3926          */
3927         VERIFY3U(EBUSY, ==, ztest_dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER,
3928             B_FALSE, B_TRUE, FTAG, &os2));
3929
3930         zil_close(zilog);
3931         txg_wait_synced(spa_get_dsl(os->os_spa), 0);
3932         dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
3933         ztest_zd_fini(zdtmp);
3934 out:
3935         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
3936
3937         umem_free(zdtmp, sizeof (ztest_ds_t));
3938 }
3939
3940 /*
3941  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3942  */
3943 void
3944 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3945 {
3946         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
3947         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3948         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3949         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
3950 }
3951
3952 /*
3953  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3954  */
3955 void
3956 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3957 {
3958         char *snap1name;
3959         char *clone1name;
3960         char *snap2name;
3961         char *clone2name;
3962         char *snap3name;
3963         int error;
3964
3965         snap1name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3966         clone1name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3967         snap2name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3968         clone2name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3969         snap3name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3970
3971         (void) snprintf(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3972             "%s@s1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3973         (void) snprintf(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3974             "%s/c1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3975         (void) snprintf(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3976             "%s@s2_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
3977         (void) snprintf(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3978             "%s/c2_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3979         (void) snprintf(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3980             "%s@s3_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
3981
3982         error = dsl_destroy_head(clone2name);
3983         if (error && error != ENOENT)
3984                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone2name, error);
3985         error = dsl_destroy_snapshot(snap3name, B_FALSE);
3986         if (error && error != ENOENT)
3987                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3988         error = dsl_destroy_snapshot(snap2name, B_FALSE);
3989         if (error && error != ENOENT)
3990                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3991         error = dsl_destroy_head(clone1name);
3992         if (error && error != ENOENT)
3993                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone1name, error);
3994         error = dsl_destroy_snapshot(snap1name, B_FALSE);
3995         if (error && error != ENOENT)
3996                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3997
3998         umem_free(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3999         umem_free(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4000         umem_free(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4001         umem_free(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4002         umem_free(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4003 }
4004
4005 /*
4006  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
4007  */
4008 void
4009 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4010 {
4011         objset_t *os;
4012         char *snap1name;
4013         char *clone1name;
4014         char *snap2name;
4015         char *clone2name;
4016         char *snap3name;
4017         char *osname = zd->zd_name;
4018         int error;
4019
4020         snap1name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
4021         clone1name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
4022         snap2name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
4023         clone2name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
4024         snap3name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
4025
4026         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
4027
4028         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
4029
4030         (void) snprintf(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
4031             "%s@s1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
4032         (void) snprintf(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
4033             "%s/c1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
4034         (void) snprintf(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
4035             "%s@s2_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
4036         (void) snprintf(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
4037             "%s/c2_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
4038         (void) snprintf(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
4039             "%s@s3_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
4040
4041         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, strchr(snap1name, '@') + 1);
4042         if (error && error != EEXIST) {
4043                 if (error == ENOSPC) {
4044                         ztest_record_enospc(FTAG);
4045                         goto out;
4046                 }
4047                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
4048         }
4049
4050         error = dmu_objset_clone(clone1name, snap1name);
4051         if (error) {
4052                 if (error == ENOSPC) {
4053                         ztest_record_enospc(FTAG);
4054                         goto out;
4055                 }
4056                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
4057         }
4058
4059         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap2name, '@') + 1);
4060         if (error && error != EEXIST) {
4061                 if (error == ENOSPC) {
4062                         ztest_record_enospc(FTAG);
4063                         goto out;
4064                 }
4065                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
4066         }
4067
4068         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap3name, '@') + 1);
4069         if (error && error != EEXIST) {
4070                 if (error == ENOSPC) {
4071                         ztest_record_enospc(FTAG);
4072                         goto out;
4073                 }
4074                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
4075         }
4076
4077         error = dmu_objset_clone(clone2name, snap3name);
4078         if (error) {
4079                 if (error == ENOSPC) {
4080                         ztest_record_enospc(FTAG);
4081                         goto out;
4082                 }
4083                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
4084         }
4085
4086         error = ztest_dmu_objset_own(snap2name, DMU_OST_ANY, B_TRUE, B_TRUE,
4087             FTAG, &os);
4088         if (error)
4089                 fatal(0, "dmu_objset_own(%s) = %d", snap2name, error);
4090         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
4091         if (error == ENOSPC) {
4092                 dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
4093                 ztest_record_enospc(FTAG);
4094                 goto out;
4095         }
4096         if (error != EBUSY)
4097                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
4098                     error);
4099         dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
4100
4101 out:
4102         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
4103
4104         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
4105
4106         umem_free(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4107         umem_free(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4108         umem_free(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4109         umem_free(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4110         umem_free(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
4111 }
4112
4113 #undef OD_ARRAY_SIZE
4114 #define OD_ARRAY_SIZE   4
4115
4116 /*
4117  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
4118  */
4119 void
4120 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4121 {
4122         ztest_od_t *od;
4123         int batchsize;
4124         int size;
4125         int b;
4126
4127         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
4128         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
4129         batchsize = OD_ARRAY_SIZE;
4130
4131         for (b = 0; b < batchsize; b++)
4132                 ztest_od_init(od + b, id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER,
4133                     0, 0, 0);
4134
4135         /*
4136          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
4137          * and do some I/O on the new objects.
4138          */
4139         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_TRUE) != 0)
4140                 return;
4141
4142         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
4143                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
4144                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4145
4146         umem_free(od, size);
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Rewind the global allocator to verify object allocation backfilling.
4151  */
4152 void
4153 ztest_dmu_object_next_chunk(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4154 {
4155         objset_t *os = zd->zd_os;
4156         int dnodes_per_chunk = 1 << dmu_object_alloc_chunk_shift;
4157         uint64_t object;
4158
4159         /*
4160          * Rewind the global allocator randomly back to a lower object number
4161          * to force backfilling and reclamation of recently freed dnodes.
4162          */
4163         mutex_enter(&os->os_obj_lock);
4164         object = ztest_random(os->os_obj_next_chunk);
4165         os->os_obj_next_chunk = P2ALIGN(object, dnodes_per_chunk);
4166         mutex_exit(&os->os_obj_lock);
4167 }
4168
4169 #undef OD_ARRAY_SIZE
4170 #define OD_ARRAY_SIZE   2
4171
4172 /*
4173  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
4174  */
4175 void
4176 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4177 {
4178         int size;
4179         ztest_od_t *od;
4180
4181         objset_t *os = zd->zd_os;
4182         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
4183         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
4184         dmu_tx_t *tx;
4185         int i, freeit, error;
4186         uint64_t n, s, txg;
4187         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
4188         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
4189         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
4190         uint64_t regions = 997;
4191         uint64_t stride = 123456789ULL;
4192         uint64_t width = 40;
4193         int free_percent = 5;
4194
4195         /*
4196          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
4197          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
4198          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
4199          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
4200          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
4201          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
4202          *
4203          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
4204          *      bigobj, at the head of the nth chunk
4205          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
4206          *
4207          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
4208          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
4209          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
4210          *
4211          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
4212          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
4213          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
4214          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
4215          * tracking which parts of an object are allocated and free,
4216          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
4217          */
4218
4219         /*
4220          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
4221          */
4222         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, chunksize);
4223         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0,
4224             chunksize);
4225
4226         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
4227                 umem_free(od, size);
4228                 return;
4229         }
4230
4231         bigobj = od[0].od_object;
4232         packobj = od[1].od_object;
4233         chunksize = od[0].od_gen;
4234         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
4235
4236         /*
4237          * Prefetch a random chunk of the big object.
4238          * Our aim here is to get some async reads in flight
4239          * for blocks that we may free below; the DMU should
4240          * handle this race correctly.
4241          */
4242         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
4243         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
4244         dmu_prefetch(os, bigobj, 0, n * chunksize, s * chunksize,
4245             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
4246
4247         /*
4248          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
4249          */
4250         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
4251         s = 1 + ztest_random(width - 1);
4252
4253         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
4254         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
4255
4256         bigoff = n * chunksize;
4257         bigsize = s * chunksize;
4258
4259         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4260         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4261
4262         /*
4263          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
4264          * overwriting it.
4265          */
4266         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
4267
4268         /*
4269          * Read the current contents of our objects.
4270          */
4271         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
4272             DMU_READ_PREFETCH);
4273         ASSERT0(error);
4274         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
4275             DMU_READ_PREFETCH);
4276         ASSERT0(error);
4277
4278         /*
4279          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
4280          */
4281         tx = dmu_tx_create(os);
4282
4283         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
4284
4285         if (freeit)
4286                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
4287         else
4288                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
4289
4290         /* This accounts for setting the checksum/compression. */
4291         dmu_tx_hold_bonus(tx, bigobj);
4292
4293         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4294         if (txg == 0) {
4295                 umem_free(packbuf, packsize);
4296                 umem_free(bigbuf, bigsize);
4297                 umem_free(od, size);
4298                 return;
4299         }
4300
4301         enum zio_checksum cksum;
4302         do {
4303                 cksum = (enum zio_checksum)
4304                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM);
4305         } while (cksum >= ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
4306         dmu_object_set_checksum(os, bigobj, cksum, tx);
4307
4308         enum zio_compress comp;
4309         do {
4310                 comp = (enum zio_compress)
4311                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION);
4312         } while (comp >= ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
4313         dmu_object_set_compress(os, bigobj, comp, tx);
4314
4315         /*
4316          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
4317          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
4318          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
4319          * with the new values we want to write out.
4320          */
4321         for (i = 0; i < s; i++) {
4322                 /* LINTED */
4323                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
4324                 /* LINTED */
4325                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
4326                 /* LINTED */
4327                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
4328
4329                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4330                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4331
4332                 if (pack->bw_txg > txg)
4333                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
4334                             pack->bw_txg, txg);
4335
4336                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
4337                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
4338                             pack->bw_index, n, i);
4339
4340                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4341                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
4342
4343                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4344                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
4345
4346                 if (freeit) {
4347                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
4348                 } else {
4349                         pack->bw_index = n + i;
4350                         pack->bw_txg = txg;
4351                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4352                 }
4353                 *bigH = *pack;
4354                 *bigT = *pack;
4355         }
4356
4357         /*
4358          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4359          * Now write them out.
4360          */
4361         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4362
4363         if (freeit) {
4364                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4365                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
4366                             " txg %llx\n",
4367                             (u_longlong_t)bigoff,
4368                             (u_longlong_t)bigsize,
4369                             (u_longlong_t)txg);
4370                 }
4371                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
4372         } else {
4373                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4374                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4375                             " txg %llx\n",
4376                             (u_longlong_t)bigoff,
4377                             (u_longlong_t)bigsize,
4378                             (u_longlong_t)txg);
4379                 }
4380                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
4381         }
4382
4383         dmu_tx_commit(tx);
4384
4385         /*
4386          * Sanity check the stuff we just wrote.
4387          */
4388         {
4389                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4390                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4391
4392                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4393                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4394                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4395                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4396
4397                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4398                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4399
4400                 umem_free(packcheck, packsize);
4401                 umem_free(bigcheck, bigsize);
4402         }
4403
4404         umem_free(packbuf, packsize);
4405         umem_free(bigbuf, bigsize);
4406         umem_free(od, size);
4407 }
4408
4409 void
4410 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
4411     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
4412 {
4413         uint64_t i;
4414         bufwad_t *pack;
4415         bufwad_t *bigH;
4416         bufwad_t *bigT;
4417
4418         /*
4419          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
4420          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
4421          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
4422          * with the new values we want to write out.
4423          */
4424         for (i = 0; i < s; i++) {
4425                 /* LINTED */
4426                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
4427                 /* LINTED */
4428                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
4429                 /* LINTED */
4430                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
4431
4432                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4433                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4434
4435                 if (pack->bw_txg > txg)
4436                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
4437                             pack->bw_txg, txg);
4438
4439                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
4440                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
4441                             pack->bw_index, n, i);
4442
4443                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4444                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
4445
4446                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4447                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
4448
4449                 pack->bw_index = n + i;
4450                 pack->bw_txg = txg;
4451                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4452
4453                 *bigH = *pack;
4454                 *bigT = *pack;
4455         }
4456 }
4457
4458 #undef OD_ARRAY_SIZE
4459 #define OD_ARRAY_SIZE   2
4460
4461 void
4462 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4463 {
4464         objset_t *os = zd->zd_os;
4465         ztest_od_t *od;
4466         dmu_tx_t *tx;
4467         uint64_t i;
4468         int error;
4469         int size;
4470         uint64_t n, s, txg;
4471         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
4472         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
4473         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4474         uint64_t chunksize = blocksize;
4475         uint64_t regions = 997;
4476         uint64_t stride = 123456789ULL;
4477         uint64_t width = 9;
4478         dmu_buf_t *bonus_db;
4479         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
4480         dmu_object_info_t doi;
4481
4482         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
4483         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
4484
4485         /*
4486          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
4487          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
4488          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
4489          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
4490          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
4491          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
4492          *
4493          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
4494          *      bigobj, at the head of the nth chunk
4495          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
4496          *
4497          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
4498          * dmu_assign_arcbuf_by_dbuf() can be tested for object updates.
4499          */
4500
4501         /*
4502          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
4503          */
4504         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
4505         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0,
4506             chunksize);
4507
4508
4509         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
4510                 umem_free(od, size);
4511                 return;
4512         }
4513
4514         bigobj = od[0].od_object;
4515         packobj = od[1].od_object;
4516         blocksize = od[0].od_blocksize;
4517         chunksize = blocksize;
4518         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
4519
4520         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
4521         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
4522         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
4523         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
4524
4525         /*
4526          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
4527          */
4528         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
4529         s = 1 + ztest_random(width - 1);
4530
4531         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
4532         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
4533
4534         bigoff = n * chunksize;
4535         bigsize = s * chunksize;
4536
4537         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4538         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4539
4540         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
4541
4542         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
4543
4544         /*
4545          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
4546          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
4547          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
4548          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
4549          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
4550          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
4551          * Iteration 6 one more zcopy write.
4552          */
4553         for (i = 0; i < 7; i++) {
4554                 uint64_t j;
4555                 uint64_t off;
4556
4557                 /*
4558                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
4559                  * that don't match bigobj blksz to test
4560                  * dmu_assign_arcbuf_by_dbuf() when it can't directly
4561                  * assign an arcbuf to a dbuf.
4562                  */
4563                 for (j = 0; j < s; j++) {
4564                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4565                                 bigbuf_arcbufs[j] =
4566                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
4567                         } else {
4568                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
4569                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4570                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
4571                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4572                         }
4573                 }
4574
4575                 /*
4576                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
4577                  */
4578                 tx = dmu_tx_create(os);
4579
4580                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
4581                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
4582
4583                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4584                 if (txg == 0) {
4585                         umem_free(packbuf, packsize);
4586                         umem_free(bigbuf, bigsize);
4587                         for (j = 0; j < s; j++) {
4588                                 if (i != 5 ||
4589                                     chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4590                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
4591                                 } else {
4592                                         dmu_return_arcbuf(
4593                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
4594                                         dmu_return_arcbuf(
4595                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
4596                                 }
4597                         }
4598                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4599                         umem_free(od, size);
4600                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4601                         return;
4602                 }
4603
4604                 /*
4605                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
4606                  * test dmu_assign_arcbuf_by_dbuf() for the case when there are
4607                  * no existing dbufs for the specified offsets.
4608                  */
4609                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
4610                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
4611                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4612                         ASSERT0(error);
4613                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
4614                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4615                         ASSERT0(error);
4616                 }
4617                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
4618                     n, chunksize, txg);
4619
4620                 /*
4621                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4622                  * Now write them out.
4623                  */
4624                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4625                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4626                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4627                             " txg %llx\n",
4628                             (u_longlong_t)bigoff,
4629                             (u_longlong_t)bigsize,
4630                             (u_longlong_t)txg);
4631                 }
4632                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
4633                         dmu_buf_t *dbt;
4634                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4635                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4636                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
4637                         } else {
4638                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4639                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
4640                                     chunksize / 2);
4641                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
4642                                     chunksize / 2,
4643                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
4644                                     chunksize / 2);
4645                         }
4646
4647                         if (i == 1) {
4648                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
4649                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4650                         }
4651                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4652                                 dmu_assign_arcbuf_by_dbuf(bonus_db, off,
4653                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
4654                         } else {
4655                                 dmu_assign_arcbuf_by_dbuf(bonus_db, off,
4656                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
4657                                 dmu_assign_arcbuf_by_dbuf(bonus_db,
4658                                     off + chunksize / 2,
4659                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
4660                         }
4661                         if (i == 1) {
4662                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
4663                         }
4664                 }
4665                 dmu_tx_commit(tx);
4666
4667                 /*
4668                  * Sanity check the stuff we just wrote.
4669                  */
4670                 {
4671                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4672                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4673
4674                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4675                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4676                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4677                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4678
4679                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4680                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4681
4682                         umem_free(packcheck, packsize);
4683                         umem_free(bigcheck, bigsize);
4684                 }
4685                 if (i == 2) {
4686                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
4687                 } else if (i == 3) {
4688                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
4689                 }
4690         }
4691
4692         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4693         umem_free(packbuf, packsize);
4694         umem_free(bigbuf, bigsize);
4695         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4696         umem_free(od, size);
4697 }
4698
4699 /* ARGSUSED */
4700 void
4701 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4702 {
4703         ztest_od_t *od;
4704
4705         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4706         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
4707             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4708
4709         /*
4710          * Have multiple threads write to large offsets in an object
4711          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
4712          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
4713          */
4714         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
4715
4716         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0)
4717                 return;
4718
4719         while (ztest_random(10) != 0)
4720                 ztest_io(zd, od->od_object, offset);
4721
4722         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4723 }
4724
4725 void
4726 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4727 {
4728         ztest_od_t *od;
4729         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
4730             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4731         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
4732         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4733         void *data;
4734
4735         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4736
4737         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
4738
4739         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4740             !ztest_random(2)) != 0) {
4741                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4742                 return;
4743         }
4744
4745         if (ztest_truncate(zd, od->od_object, offset, count * blocksize) != 0) {
4746                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4747                 return;
4748         }
4749
4750         ztest_prealloc(zd, od->od_object, offset, count * blocksize);
4751
4752         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4753
4754         while (ztest_random(count) != 0) {
4755                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
4756                 if (ztest_write(zd, od->od_object, randoff, blocksize,
4757                     data) != 0)
4758                         break;
4759                 while (ztest_random(4) != 0)
4760                         ztest_io(zd, od->od_object, randoff);
4761         }
4762
4763         umem_free(data, blocksize);
4764         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4765 }
4766
4767 /*
4768  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
4769  */
4770 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
4771 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
4772 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
4773
4774 void
4775 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4776 {
4777         objset_t *os = zd->zd_os;
4778         ztest_od_t *od;
4779         uint64_t object;
4780         uint64_t txg, last_txg;
4781         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
4782         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
4783         int i, ints;
4784         dmu_tx_t *tx;
4785         char propname[100], txgname[100];
4786         int error;
4787         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
4788
4789         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4790         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4791
4792         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4793             !ztest_random(2)) != 0)
4794                 goto out;
4795
4796         object = od->od_object;
4797
4798         /*
4799          * Generate a known hash collision, and verify that
4800          * we can lookup and remove both entries.
4801          */
4802         tx = dmu_tx_create(os);
4803         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4804         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4805         if (txg == 0)
4806                 goto out;
4807         for (i = 0; i < 2; i++) {
4808                 value[i] = i;
4809                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
4810                     1, &value[i], tx));
4811         }
4812         for (i = 0; i < 2; i++) {
4813                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
4814                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
4815                 VERIFY3U(0, ==,
4816                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
4817                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4818                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4819         }
4820         for (i = 0; i < 2; i++) {
4821                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
4822         }
4823         dmu_tx_commit(tx);
4824
4825         /*
4826          * Generate a buch of random entries.
4827          */
4828         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
4829
4830         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4831         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4832         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4833         bzero(value, sizeof (value));
4834         last_txg = 0;
4835
4836         /*
4837          * If these zap entries already exist, validate their contents.
4838          */
4839         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4840         if (error == 0) {
4841                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4842                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4843
4844                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
4845                     zl_ints, &last_txg) == 0);
4846
4847                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
4848                     &zl_ints) == 0);
4849
4850                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4851                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
4852
4853                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
4854                     zl_ints, value) == 0);
4855
4856                 for (i = 0; i < ints; i++) {
4857                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
4858                 }
4859         } else {
4860                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4861         }
4862
4863         /*
4864          * Atomically update two entries in our zap object.
4865          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
4866          * in which the property was last updated.  The second
4867          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
4868          * should be txg + object + n.
4869          */
4870         tx = dmu_tx_create(os);
4871         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4872         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4873         if (txg == 0)
4874                 goto out;
4875
4876         if (last_txg > txg)
4877                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
4878
4879         for (i = 0; i < ints; i++)
4880                 value[i] = txg + object + i;
4881
4882         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
4883             1, &txg, tx));
4884         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
4885             ints, value, tx));
4886
4887         dmu_tx_commit(tx);
4888
4889         /*
4890          * Remove a random pair of entries.
4891          */
4892         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4893         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4894         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4895
4896         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4897
4898         if (error == ENOENT)
4899                 goto out;
4900
4901         ASSERT0(error);
4902
4903         tx = dmu_tx_create(os);
4904         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4905         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4906         if (txg == 0)
4907                 goto out;
4908         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
4909         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
4910         dmu_tx_commit(tx);
4911 out:
4912         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4913 }
4914
4915 /*
4916  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
4917  */
4918 void
4919 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4920 {
4921         objset_t *os = zd->zd_os;
4922         ztest_od_t *od;
4923         uint64_t object, txg;
4924         int i;
4925
4926         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4927         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4928
4929         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4930             !ztest_random(2)) != 0)
4931                 goto out;
4932         object = od->od_object;
4933
4934         /*
4935          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
4936          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
4937          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
4938          */
4939         for (i = 0; i < 2050; i++) {
4940                 char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
4941                 uint64_t value = i;
4942                 dmu_tx_t *tx;
4943                 int error;
4944
4945                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
4946                     (u_longlong_t)id, (u_longlong_t)value);
4947
4948                 tx = dmu_tx_create(os);
4949                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
4950                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4951                 if (txg == 0)
4952                         goto out;
4953                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
4954                     &value, tx);
4955                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4956                 dmu_tx_commit(tx);
4957         }
4958 out:
4959         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4960 }
4961
4962 /* ARGSUSED */
4963 void
4964 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4965 {
4966         objset_t *os = zd->zd_os;
4967         ztest_od_t *od;
4968         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
4969         dmu_tx_t *tx;
4970         int i, namelen, error;
4971         int micro = ztest_random(2);
4972         char name[20], string_value[20];
4973         void *data;
4974
4975         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4976         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4977
4978         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4979                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4980                 return;
4981         }
4982
4983         object = od->od_object;
4984
4985         /*
4986          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
4987          * x is a random printable character and the dots are dots.
4988          * There are 94 such characters, and the name length goes from
4989          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
4990          */
4991         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
4992
4993         for (i = 0; i < 3; i++)
4994                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
4995         for (; i < namelen - 1; i++)
4996                 name[i] = '.';
4997         name[i] = '\0';
4998
4999         if ((namelen & 1) || micro) {
5000                 wsize = sizeof (txg);
5001                 wc = 1;
5002                 data = &txg;
5003         } else {
5004                 wsize = 1;
5005                 wc = namelen;
5006                 data = string_value;
5007         }
5008
5009         count = -1ULL;
5010         VERIFY0(zap_count(os, object, &count));
5011         ASSERT(count != -1ULL);
5012
5013         /*
5014          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
5015          */
5016         i = ztest_random(5);
5017
5018         if (i >= 2) {
5019                 tx = dmu_tx_create(os);
5020                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
5021                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
5022                 if (txg == 0) {
5023                         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5024                         return;
5025                 }
5026                 bcopy(name, string_value, namelen);
5027         } else {
5028                 tx = NULL;
5029                 txg = 0;
5030                 bzero(string_value, namelen);
5031         }
5032
5033         switch (i) {
5034
5035         case 0:
5036                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
5037                 if (error == 0) {
5038                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
5039                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
5040                 } else {
5041                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
5042                 }
5043                 break;
5044
5045         case 1:
5046                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
5047                 if (error == 0) {
5048                         if (data == string_value &&
5049                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
5050                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
5051                                     name, data, namelen);
5052                 } else {
5053                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
5054                 }
5055                 break;
5056
5057         case 2:
5058                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
5059                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
5060                 break;
5061
5062         case 3:
5063                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
5064                 break;
5065
5066         case 4:
5067                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
5068                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
5069                 break;
5070         }
5071
5072         if (tx != NULL)
5073                 dmu_tx_commit(tx);
5074
5075         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5076 }
5077
5078 /*
5079  * Commit callback data.
5080  */
5081 typedef struct ztest_cb_data {
5082         list_node_t             zcd_node;
5083         uint64_t                zcd_txg;
5084         int                     zcd_expected_err;
5085         boolean_t               zcd_added;
5086         boolean_t               zcd_called;
5087         spa_t                   *zcd_spa;
5088 } ztest_cb_data_t;
5089
5090 /* This is the actual commit callback function */
5091 static void
5092 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
5093 {
5094         ztest_cb_data_t *data = arg;
5095         uint64_t synced_txg;
5096
5097         VERIFY(data != NULL);
5098         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
5099         VERIFY(!data->zcd_called);
5100
5101         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
5102         if (data->zcd_txg > synced_txg)
5103                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
5104                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
5105                     synced_txg);
5106
5107         data->zcd_called = B_TRUE;
5108
5109         if (error == ECANCELED) {
5110                 ASSERT0(data->zcd_txg);
5111                 ASSERT(!data->zcd_added);
5112
5113                 /*
5114                  * The private callback data should be destroyed here, but
5115                  * since we are going to check the zcd_called field after
5116                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
5117                  */
5118                 return;
5119         }
5120
5121         ASSERT(data->zcd_added);
5122         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
5123
5124         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5125
5126         /* See if this cb was called more quickly */
5127         if ((synced_txg - data->zcd_txg) < zc_min_txg_delay)
5128                 zc_min_txg_delay = synced_txg - data->zcd_txg;
5129
5130         /* Remove our callback from the list */
5131         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
5132
5133         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5134
5135         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
5136 }
5137
5138 /* Allocate and initialize callback data structure */
5139 static ztest_cb_data_t *
5140 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
5141 {
5142         ztest_cb_data_t *cb_data;
5143
5144         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
5145
5146         cb_data->zcd_txg = txg;
5147         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
5148         list_link_init(&cb_data->zcd_node);
5149
5150         return (cb_data);
5151 }
5152
5153 /*
5154  * Commit callback test.
5155  */
5156 void
5157 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5158 {
5159         objset_t *os = zd->zd_os;
5160         ztest_od_t *od;
5161         dmu_tx_t *tx;
5162         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
5163         uint64_t old_txg, txg;
5164         int i, error = 0;
5165
5166         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
5167         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
5168
5169         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
5170                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5171                 return;
5172         }
5173
5174         tx = dmu_tx_create(os);
5175
5176         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
5177         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
5178
5179         dmu_tx_hold_write(tx, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t));
5180
5181         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
5182         if (ztest_random(100) == 0)
5183                 error = -1;
5184
5185         if (!error)
5186                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
5187
5188         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
5189
5190         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
5191         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
5192         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
5193
5194         if (error) {
5195                 /*
5196                  * It's not a strict requirement to call the registered
5197                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
5198                  * it's supposed to happen in the current implementation
5199                  * so we will check for that.
5200                  */
5201                 for (i = 0; i < 2; i++) {
5202                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
5203                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
5204                 }
5205
5206                 dmu_tx_abort(tx);
5207
5208                 for (i = 0; i < 2; i++) {
5209                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
5210                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
5211                 }
5212
5213                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5214                 return;
5215         }
5216
5217         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
5218         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
5219
5220         /*
5221          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
5222          */
5223         VERIFY(0 == dmu_read(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t),
5224             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
5225
5226         if (old_txg > txg)
5227                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
5228                     old_txg, txg);
5229
5230         dmu_write(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
5231
5232         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5233
5234         /*
5235          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
5236          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
5237          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
5238          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
5239          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
5240          * implementation.
5241          *
5242          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
5243          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
5244          * implementation bug..
5245          */
5246         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
5247         if (tmp_cb != NULL &&
5248             tmp_cb->zcd_txg + ZTEST_COMMIT_CB_THRESH < txg) {
5249                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
5250                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
5251         }
5252
5253         /*
5254          * Let's find the place to insert our callbacks.
5255          *
5256          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
5257          * insertion point to not be the end because our txg may already be
5258          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
5259          * (from other objsets) may have sneaked in.
5260          */
5261         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
5262         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
5263                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
5264
5265         /* Add the 3 callbacks to the list */
5266         for (i = 0; i < 3; i++) {
5267                 if (tmp_cb == NULL)
5268                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
5269                 else
5270                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
5271                             cb_data[i]);
5272
5273                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
5274                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
5275
5276                 tmp_cb = cb_data[i];
5277         }
5278
5279         zc_cb_counter += 3;
5280
5281         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5282
5283         dmu_tx_commit(tx);
5284
5285         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5286 }
5287
5288 /*
5289  * Visit each object in the dataset. Verify that its properties
5290  * are consistent what was stored in the block tag when it was created,
5291  * and that its unused bonus buffer space has not been overwritten.
5292  */
5293 /* ARGSUSED */
5294 void
5295 ztest_verify_dnode_bt(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5296 {
5297         objset_t *os = zd->zd_os;
5298         uint64_t obj;
5299         int err = 0;
5300
5301         for (obj = 0; err == 0; err = dmu_object_next(os, &obj, FALSE, 0)) {
5302                 ztest_block_tag_t *bt = NULL;
5303                 dmu_object_info_t doi;
5304                 dmu_buf_t *db;
5305
5306                 ztest_object_lock(zd, obj, RL_READER);
5307                 if (dmu_bonus_hold(os, obj, FTAG, &db) != 0) {
5308                         ztest_object_unlock(zd, obj);
5309                         continue;
5310                 }
5311
5312                 dmu_object_info_from_db(db, &doi);
5313                 if (doi.doi_bonus_size >= sizeof (*bt))
5314                         bt = ztest_bt_bonus(db);
5315
5316                 if (bt && bt->bt_magic == BT_MAGIC) {
5317                         ztest_bt_verify(bt, os, obj, doi.doi_dnodesize,
5318                             bt->bt_offset, bt->bt_gen, bt->bt_txg,
5319                             bt->bt_crtxg);
5320                         ztest_verify_unused_bonus(db, bt, obj, os, bt->bt_gen);
5321                 }
5322
5323                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5324                 ztest_object_unlock(zd, obj);
5325         }
5326 }
5327
5328 /* ARGSUSED */
5329 void
5330 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5331 {
5332         zfs_prop_t proplist[] = {
5333                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
5334                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
5335                 ZFS_PROP_COPIES,
5336                 ZFS_PROP_DEDUP
5337         };
5338         int p;
5339
5340         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
5341
5342         for (p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
5343                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
5344                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
5345
5346         VERIFY0(ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_RECORDSIZE,
5347             ztest_random_blocksize(), (int)ztest_random(2)));
5348
5349         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5350 }
5351
5352 /* ARGSUSED */
5353 void
5354 ztest_remap_blocks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5355 {
5356         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
5357
5358         int error = dmu_objset_remap_indirects(zd->zd_name);
5359         if (error == ENOSPC)
5360                 error = 0;
5361         ASSERT0(error);
5362
5363         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5364 }
5365
5366 /* ARGSUSED */
5367 void
5368 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5369 {
5370         nvlist_t *props = NULL;
5371
5372         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
5373
5374         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
5375             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
5376
5377         VERIFY0(spa_prop_get(ztest_spa, &props));
5378
5379         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5380                 dump_nvlist(props, 4);
5381
5382         nvlist_free(props);
5383
5384         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5385 }
5386
5387 static int
5388 user_release_one(const char *snapname, const char *holdname)
5389 {
5390         nvlist_t *snaps, *holds;
5391         int error;
5392
5393         snaps = fnvlist_alloc();
5394         holds = fnvlist_alloc();
5395         fnvlist_add_boolean(holds, holdname);
5396         fnvlist_add_nvlist(snaps, snapname, holds);
5397         fnvlist_free(holds);
5398         error = dsl_dataset_user_release(snaps, NULL);
5399         fnvlist_free(snaps);
5400         return (error);
5401 }
5402
5403 /*
5404  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
5405  */
5406 void
5407 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5408 {
5409         int error;
5410         objset_t *os = zd->zd_os;
5411         objset_t *origin;
5412         char snapname[100];
5413         char fullname[100];
5414         char clonename[100];
5415         char tag[100];
5416         char osname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
5417         nvlist_t *holds;
5418
5419         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
5420
5421         dmu_objset_name(os, osname);
5422
5423         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "sh1_%llu",
5424             (u_longlong_t)id);
5425         (void) snprintf(fullname, sizeof (fullname), "%s@%s", osname, snapname);
5426         (void) snprintf(clonename, sizeof (clonename),
5427             "%s/ch1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
5428         (void) snprintf(tag, sizeof (tag), "tag_%llu", (u_longlong_t)id);
5429
5430         /*
5431          * Clean up from any previous run.
5432          */
5433         error = dsl_destroy_head(clonename);
5434         if (error != ENOENT)
5435                 ASSERT0(error);
5436         error = user_release_one(fullname, tag);
5437         if (error != ESRCH && error != ENOENT)
5438                 ASSERT0(error);
5439         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5440         if (error != ENOENT)
5441                 ASSERT0(error);
5442
5443         /*
5444          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
5445          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
5446          */
5447         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5448         if (error) {
5449                 if (error == ENOSPC) {
5450                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5451                         goto out;
5452                 }
5453                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5454         }
5455
5456         error = dmu_objset_clone(clonename, fullname);
5457         if (error) {
5458                 if (error == ENOSPC) {
5459                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
5460                         goto out;
5461                 }
5462                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
5463         }
5464
5465         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5466         if (error) {
5467                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5468                     fullname, error);
5469         }
5470
5471         error = dsl_destroy_head(clonename);
5472         if (error)
5473                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clonename, error);
5474
5475         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
5476         if (error != ENOENT)
5477                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
5478
5479         /*
5480          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
5481          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
5482          * release hold, verify snapshot was destroyed.
5483          */
5484         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5485         if (error) {
5486                 if (error == ENOSPC) {
5487                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5488                         goto out;
5489                 }
5490                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5491         }
5492
5493         holds = fnvlist_alloc();
5494         fnvlist_add_string(holds, fullname, tag);
5495         error = dsl_dataset_user_hold(holds, 0, NULL);
5496         fnvlist_free(holds);
5497
5498         if (error == ENOSPC) {
5499                 ztest_record_enospc("dsl_dataset_user_hold");
5500                 goto out;
5501         } else if (error) {
5502                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s, %s) = %u",
5503                     fullname, tag, error);
5504         }
5505
5506         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5507         if (error != EBUSY) {
5508                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_FALSE) = %d",
5509                     fullname, error);
5510         }
5511
5512         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5513         if (error) {
5514                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5515                     fullname, error);
5516         }
5517
5518         error = user_release_one(fullname, tag);
5519         if (error)
5520                 fatal(0, "user_release_one(%s, %s) = %d", fullname, tag, error);
5521
5522         VERIFY3U(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin), ==, ENOENT);
5523
5524 out:
5525         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5526 }
5527
5528 /*
5529  * Inject random faults into the on-disk data.
5530  */
5531 /* ARGSUSED */
5532 void
5533 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5534 {
5535         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5536         spa_t *spa = ztest_spa;
5537         int fd;
5538         uint64_t offset;
5539         uint64_t leaves;
5540         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeull;
5541         uint64_t top, leaf;
5542         char *path0;
5543         char *pathrand;
5544         size_t fsize;
5545         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;
5546         int iters = 1000;
5547         int maxfaults;
5548         int mirror_save;
5549         vdev_t *vd0 = NULL;
5550         uint64_t guid0 = 0;
5551         boolean_t islog = B_FALSE;
5552
5553         path0 = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5554         pathrand = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5555
5556         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5557
5558         /*
5559          * Device removal is in progress, fault injection must be disabled
5560          * until it completes and the pool is scrubbed.  The fault injection
5561          * strategy for damaging blocks does not take in to account evacuated
5562          * blocks which may have already been damaged.
5563          */
5564         if (ztest_device_removal_active) {
5565                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5566                 goto out;
5567         }
5568
5569         maxfaults = MAXFAULTS(zs);
5570         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
5571         mirror_save = zs->zs_mirrors;
5572         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5573
5574         ASSERT(leaves >= 1);
5575
5576         /*
5577          * Grab the name lock as reader. There are some operations
5578          * which don't like to have their vdevs changed while
5579          * they are in progress (i.e. spa_change_guid). Those
5580          * operations will have grabbed the name lock as writer.
5581          */
5582         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
5583
5584         /*
5585          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
5586          */
5587         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
5588
5589         if (ztest_random(2) == 0) {
5590                 /*
5591                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
5592                  */
5593                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
5594                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
5595
5596                 /*
5597                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
5598                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
5599                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
5600                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
5601                  */
5602                 (void) snprintf(path0, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
5603                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5604                     top * leaves + zs->zs_splits);
5605                 (void) snprintf(pathrand, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
5606                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5607                     top * leaves + leaf);
5608
5609                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
5610                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
5611                         islog = B_TRUE;
5612
5613                 /*
5614                  * If the top-level vdev needs to be resilvered
5615                  * then we only allow faults on the device that is
5616                  * resilvering.
5617                  */
5618                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1 &&
5619                     (!vdev_resilver_needed(vd0->vdev_top, NULL, NULL) ||
5620                     vd0->vdev_resilver_txg != 0)) {
5621                         /*
5622                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
5623                          * or unwriteable, or reach behind its back
5624                          * and close the underlying fd.  We can do this if
5625                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
5626                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
5627                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
5628                          * combination of this with injection of random data
5629                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
5630                          */
5631                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
5632
5633                         zfs_dbgmsg("injecting fault to vdev %llu; maxfaults=%d",
5634                             (long long)vd0->vdev_id, (int)maxfaults);
5635
5636                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
5637                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
5638                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
5639                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
5640                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
5641                         } else {
5642                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
5643                         }
5644                         guid0 = vd0->vdev_guid;
5645                 }
5646         } else {
5647                 /*
5648                  * Inject errors on an l2cache device.
5649                  */
5650                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
5651
5652                 if (sav->sav_count == 0) {
5653                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5654                         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5655                         goto out;
5656                 }
5657                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
5658                 guid0 = vd0->vdev_guid;
5659                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
5660                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
5661
5662                 leaf = 0;
5663                 leaves = 1;
5664                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
5665         }
5666
5667         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5668         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5669
5670         /*
5671          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
5672          * with a slog, randomly online/offline vd0.
5673          */
5674         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
5675                 if (ztest_random(10) < 6) {
5676                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
5677                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
5678
5679                         /*
5680                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
5681                          * prevent a race between offlining a slog and
5682                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
5683                          * grab a reference on the dataset which may cause
5684                          * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
5685                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
5686                          */
5687                         if (islog)
5688                                 (void) pthread_rwlock_wrlock(&ztest_name_lock);
5689
5690                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
5691
5692                         if (islog)
5693                                 (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5694                 } else {
5695                         /*
5696                          * Ideally we would like to be able to randomly
5697                          * call vdev_[on|off]line without holding locks
5698                          * to force unpredictable failures but the side
5699                          * effects of vdev_[on|off]line prevent us from
5700                          * doing so. We grab the ztest_vdev_lock here to
5701                          * prevent a race between injection testing and
5702                          * aux_vdev removal.
5703                          */
5704                         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5705                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
5706                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5707                 }
5708         }
5709
5710         if (maxfaults == 0)
5711                 goto out;
5712
5713         /*
5714          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
5715          */
5716         fd = open(pathrand, O_RDWR);
5717
5718         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
5719                 goto out;
5720
5721         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
5722
5723         while (--iters != 0) {
5724                 /*
5725                  * The offset must be chosen carefully to ensure that
5726                  * we do not inject a given logical block with errors
5727                  * on two different leaf devices, because ZFS can not
5728                  * tolerate that (if maxfaults==1).
5729                  *
5730                  * We divide each leaf into chunks of size
5731                  * (# leaves * SPA_MAXBLOCKSIZE * 4).  Within each chunk
5732                  * there is a series of ranges to which we can inject errors.
5733                  * Each range can accept errors on only a single leaf vdev.
5734                  * The error injection ranges are separated by ranges
5735                  * which we will not inject errors on any device (DMZs).
5736                  * Each DMZ must be large enough such that a single block
5737                  * can not straddle it, so that a single block can not be
5738                  * a target in two different injection ranges (on different
5739                  * leaf vdevs).
5740                  *
5741                  * For example, with 3 leaves, each chunk looks like:
5742                  *    0 to  32M: injection range for leaf 0
5743                  *  32M to  64M: DMZ - no injection allowed
5744                  *  64M to  96M: injection range for leaf 1
5745                  *  96M to 128M: DMZ - no injection allowed
5746                  * 128M to 160M: injection range for leaf 2
5747                  * 160M to 192M: DMZ - no injection allowed
5748                  */
5749                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
5750                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
5751                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
5752
5753                 /*
5754                  * Only allow damage to the labels at one end of the vdev.
5755                  *
5756                  * If all labels are damaged, the device will be totally
5757                  * inaccessible, which will result in loss of data,
5758                  * because we also damage (parts of) the other side of
5759                  * the mirror/raidz.
5760                  *
5761                  * Additionally, we will always have both an even and an
5762                  * odd label, so that we can handle crashes in the
5763                  * middle of vdev_config_sync().
5764                  */
5765                 if ((leaf & 1) == 0 && offset < VDEV_LABEL_START_SIZE)
5766                         continue;
5767
5768                 /*
5769                  * The two end labels are stored at the "end" of the disk, but
5770                  * the end of the disk (vdev_psize) is aligned to
5771                  * sizeof (vdev_label_t).
5772                  */
5773                 uint64_t psize = P2ALIGN(fsize, sizeof (vdev_label_t));
5774                 if ((leaf & 1) == 1 &&
5775                     offset + sizeof (bad) > psize - VDEV_LABEL_END_SIZE)
5776                         continue;
5777
5778                 mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5779                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
5780                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5781                         (void) close(fd);
5782                         goto out;
5783                 }
5784
5785                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
5786                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
5787                             offset, pathrand);
5788
5789                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5790
5791                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7)
5792                         (void) printf("injected bad word into %s,"
5793                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
5794         }
5795
5796         (void) close(fd);
5797 out:
5798         umem_free(path0, MAXPATHLEN);
5799         umem_free(pathrand, MAXPATHLEN);
5800 }
5801
5802 /*
5803  * Verify that DDT repair works as expected.
5804  */
5805 void
5806 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5807 {
5808         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5809         spa_t *spa = ztest_spa;
5810         objset_t *os = zd->zd_os;
5811         ztest_od_t *od;
5812         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
5813         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
5814         dmu_buf_t *db;
5815         dmu_tx_t *tx;
5816         abd_t *abd;
5817         blkptr_t blk;
5818         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5819         int i;
5820
5821         blocksize = ztest_random_blocksize();
5822         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
5823
5824         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
5825         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
5826
5827         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
5828                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5829                 return;
5830         }
5831
5832         /*
5833          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
5834          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
5835          */
5836         (void) pthread_rwlock_wrlock(&ztest_name_lock);
5837
5838         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
5839             B_FALSE) != 0 ||
5840             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
5841             B_FALSE) != 0) {
5842                 (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5843                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5844                 return;
5845         }
5846
5847         dmu_objset_stats_t dds;
5848         dsl_pool_config_enter(dmu_objset_pool(os), FTAG);
5849         dmu_objset_fast_stat(os, &dds);
5850         dsl_pool_config_exit(dmu_objset_pool(os), FTAG);
5851
5852         object = od[0].od_object;
5853         blocksize = od[0].od_blocksize;
5854         pattern = zs->zs_guid ^ dds.dds_guid;
5855
5856         ASSERT(object != 0);
5857
5858         tx = dmu_tx_create(os);
5859         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
5860         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
5861         if (txg == 0) {
5862                 (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5863                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5864                 return;
5865         }
5866
5867         /*
5868          * Write all the copies of our block.
5869          */
5870         for (i = 0; i < copies; i++) {
5871                 uint64_t offset = i * blocksize;
5872                 int error = dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
5873                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
5874                 if (error != 0) {
5875                         fatal(B_FALSE, "dmu_buf_hold(%p, %llu, %llu) = %u",
5876                             os, (long long)object, (long long) offset, error);
5877                 }
5878                 ASSERT(db->db_offset == offset);
5879                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
5880                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
5881                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
5882                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
5883                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
5884                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5885         }
5886
5887         dmu_tx_commit(tx);
5888         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
5889
5890         /*
5891          * Find out what block we got.
5892          */
5893         VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
5894             DMU_READ_NO_PREFETCH));
5895         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
5896         dmu_buf_rele(db, FTAG);
5897
5898         /*
5899          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
5900          */
5901         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
5902         abd = abd_alloc_linear(psize, B_TRUE);
5903         ztest_pattern_set(abd_to_buf(abd), psize, ~pattern);
5904
5905         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
5906             abd, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
5907             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
5908
5909         abd_free(abd);
5910
5911         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5912         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5913 }
5914
5915 /*
5916  * Scrub the pool.
5917  */
5918 /* ARGSUSED */
5919 void
5920 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5921 {
5922         spa_t *spa = ztest_spa;
5923
5924         /*
5925          * Scrub in progress by device removal.
5926          */
5927         if (ztest_device_removal_active)
5928                 return;
5929
5930         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5931         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
5932         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5933 }
5934
5935 /*
5936  * Change the guid for the pool.
5937  */
5938 /* ARGSUSED */
5939 void
5940 ztest_reguid(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5941 {
5942         spa_t *spa = ztest_spa;
5943         uint64_t orig, load;
5944         int error;
5945
5946         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
5947                 return;
5948
5949         orig = spa_guid(spa);
5950         load = spa_load_guid(spa);
5951
5952         (void) pthread_rwlock_wrlock(&ztest_name_lock);
5953         error = spa_change_guid(spa);
5954         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
5955
5956         if (error != 0)
5957                 return;
5958
5959         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5960                 (void) printf("Changed guid old %llu -> %llu\n",
5961                     (u_longlong_t)orig, (u_longlong_t)spa_guid(spa));
5962         }
5963
5964         VERIFY3U(orig, !=, spa_guid(spa));
5965         VERIFY3U(load, ==, spa_load_guid(spa));
5966 }
5967
5968 /*
5969  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
5970  */
5971 /* ARGSUSED */
5972 void
5973 ztest_spa_rename(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5974 {
5975         char *oldname, *newname;
5976         spa_t *spa;
5977
5978         if (ztest_opts.zo_mmp_test)
5979                 return;
5980
5981         (void) pthread_rwlock_wrlock(&ztest_name_lock);
5982
5983         oldname = ztest_opts.zo_pool;
5984         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
5985         (void) strcpy(newname, oldname);
5986         (void) strcat(newname, "_tmp");
5987
5988         /*
5989          * Do the rename
5990          */
5991         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(oldname, newname));
5992
5993         /*
5994          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
5995          */
5996         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5997
5998         /*
5999          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
6000          */
6001         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
6002
6003         ASSERT(spa == ztest_spa);
6004         spa_close(spa, FTAG);
6005
6006         /*
6007          * Rename it back to the original
6008          */
6009         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(newname, oldname));
6010
6011         /*
6012          * Make sure it can still be opened
6013          */
6014         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
6015
6016         ASSERT(spa == ztest_spa);
6017         spa_close(spa, FTAG);
6018
6019         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
6020
6021         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
6022 }
6023
6024 void
6025 ztest_fletcher(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
6026 {
6027         hrtime_t end = gethrtime() + NANOSEC;
6028
6029         while (gethrtime() <= end) {
6030                 int run_count = 100;
6031                 void *buf;
6032                 struct abd *abd_data, *abd_meta;
6033                 uint32_t size;
6034                 int *ptr;
6035                 int i;
6036                 zio_cksum_t zc_ref;
6037                 zio_cksum_t zc_ref_byteswap;
6038
6039                 size = ztest_random_blocksize();
6040
6041                 buf = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
6042                 abd_data = abd_alloc(size, B_FALSE);
6043                 abd_meta = abd_alloc(size, B_TRUE);
6044
6045                 for (i = 0, ptr = buf; i < size / sizeof (*ptr); i++, ptr++)
6046                         *ptr = ztest_random(UINT_MAX);
6047
6048                 abd_copy_from_buf_off(abd_data, buf, 0, size);
6049                 abd_copy_from_buf_off(abd_meta, buf, 0, size);
6050
6051                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("scalar"));
6052                 fletcher_4_native(buf, size, NULL, &zc_ref);
6053                 fletcher_4_byteswap(buf, size, NULL, &zc_ref_byteswap);
6054
6055                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("cycle"));
6056                 while (run_count-- > 0) {
6057                         zio_cksum_t zc;
6058                         zio_cksum_t zc_byteswap;
6059
6060                         fletcher_4_byteswap(buf, size, NULL, &zc_byteswap);
6061                         fletcher_4_native(buf, size, NULL, &zc);
6062
6063                         VERIFY0(bcmp(&zc, &zc_ref, sizeof (zc)));
6064                         VERIFY0(bcmp(&zc_byteswap, &zc_ref_byteswap,
6065                             sizeof (zc_byteswap)));
6066
6067                         /* Test ABD - data */
6068                         abd_fletcher_4_byteswap(abd_data, size, NULL,
6069                             &zc_byteswap);
6070                         abd_fletcher_4_native(abd_data, size, NULL, &zc);
6071
6072                         VERIFY0(bcmp(&zc, &zc_ref, sizeof (zc)));
6073                         VERIFY0(bcmp(&zc_byteswap, &zc_ref_byteswap,
6074                             sizeof (zc_byteswap)));
6075
6076                         /* Test ABD - metadata */
6077                         abd_fletcher_4_byteswap(abd_meta, size, NULL,
6078                             &zc_byteswap);
6079                         abd_fletcher_4_native(abd_meta, size, NULL, &zc);
6080
6081                         VERIFY0(bcmp(&zc, &zc_ref, sizeof (zc)));
6082                         VERIFY0(bcmp(&zc_byteswap, &zc_ref_byteswap,
6083                             sizeof (zc_byteswap)));
6084
6085                 }
6086
6087                 umem_free(buf, size);
6088                 abd_free(abd_data);
6089                 abd_free(abd_meta);
6090         }
6091 }
6092
6093 void
6094 ztest_fletcher_incr(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
6095 {
6096         void *buf;
6097         size_t size;
6098         int *ptr;
6099         int i;
6100         zio_cksum_t zc_ref;
6101         zio_cksum_t zc_ref_bswap;
6102
6103         hrtime_t end = gethrtime() + NANOSEC;
6104
6105         while (gethrtime() <= end) {
6106                 int run_count = 100;
6107
6108                 size = ztest_random_blocksize();
6109                 buf = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
6110
6111                 for (i = 0, ptr = buf; i < size / sizeof (*ptr); i++, ptr++)
6112                         *ptr = ztest_random(UINT_MAX);
6113
6114                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("scalar"));
6115                 fletcher_4_native(buf, size, NULL, &zc_ref);
6116                 fletcher_4_byteswap(buf, size, NULL, &zc_ref_bswap);
6117
6118                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("cycle"));
6119
6120                 while (run_count-- > 0) {
6121                         zio_cksum_t zc;
6122                         zio_cksum_t zc_bswap;
6123                         size_t pos = 0;
6124
6125                         ZIO_SET_CHECKSUM(&zc, 0, 0, 0, 0);
6126                         ZIO_SET_CHECKSUM(&zc_bswap, 0, 0, 0, 0);
6127
6128                         while (pos < size) {
6129                                 size_t inc = 64 * ztest_random(size / 67);
6130                                 /* sometimes add few bytes to test non-simd */
6131                                 if (ztest_random(100) < 10)
6132                                         inc += P2ALIGN(ztest_random(64),
6133                                             sizeof (uint32_t));
6134
6135                                 if (inc > (size - pos))
6136                                         inc = size - pos;
6137
6138                                 fletcher_4_incremental_native(buf + pos, inc,
6139                                     &zc);
6140                                 fletcher_4_incremental_byteswap(buf + pos, inc,
6141                                     &zc_bswap);
6142
6143                                 pos += inc;
6144                         }
6145
6146                         VERIFY3U(pos, ==, size);
6147
6148                         VERIFY(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(zc, zc_ref));
6149                         VERIFY(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(zc_bswap, zc_ref_bswap));
6150
6151                         /*
6152                          * verify if incremental on the whole buffer is
6153                          * equivalent to non-incremental version
6154                          */
6155                         ZIO_SET_CHECKSUM(&zc, 0, 0, 0, 0);
6156                         ZIO_SET_CHECKSUM(&zc_bswap, 0, 0, 0, 0);
6157
6158                         fletcher_4_incremental_native(buf, size, &zc);
6159                         fletcher_4_incremental_byteswap(buf, size, &zc_bswap);
6160
6161                         VERIFY(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(zc, zc_ref));
6162                         VERIFY(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(zc_bswap, zc_ref_bswap));
6163                 }
6164
6165                 umem_free(buf, size);
6166         }
6167 }
6168
6169 static int
6170 ztest_check_path(char *path)
6171 {
6172         struct stat s;
6173         /* return true on success */
6174         return (!stat(path, &s));
6175 }
6176
6177 static void
6178 ztest_get_zdb_bin(char *bin, int len)
6179 {
6180         char *zdb_path;
6181         /*
6182          * Try to use ZDB_PATH and in-tree zdb path. If not successful, just
6183          * let popen to search through PATH.
6184          */
6185         if ((zdb_path = getenv("ZDB_PATH"))) {
6186                 strlcpy(bin, zdb_path, len); /* In env */
6187                 if (!ztest_check_path(bin)) {
6188                         ztest_dump_core = 0;
6189                         fatal(1, "invalid ZDB_PATH '%s'", bin);
6190                 }
6191                 return;
6192         }
6193
6194         VERIFY(realpath(getexecname(), bin) != NULL);
6195         if (strstr(bin, "/ztest/")) {
6196                 strstr(bin, "/ztest/")[0] = '\0'; /* In-tree */
6197                 strcat(bin, "/zdb/zdb");
6198                 if (ztest_check_path(bin))
6199                         return;
6200         }
6201         strcpy(bin, "zdb");
6202 }
6203
6204 /*
6205  * Verify pool integrity by running zdb.
6206  */
6207 static void
6208 ztest_run_zdb(char *pool)
6209 {
6210         int status;
6211         char *bin;
6212         char *zdb;
6213         char *zbuf;
6214         const int len = MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20;
6215         FILE *fp;
6216
6217         bin = umem_alloc(len, UMEM_NOFAIL);
6218         zdb = umem_alloc(len, UMEM_NOFAIL);
6219         zbuf = umem_alloc(1024, UMEM_NOFAIL);
6220
6221         ztest_get_zdb_bin(bin, len);
6222
6223         (void) sprintf(zdb,
6224             "%s -bcc%s%s -G -d -U %s "
6225             "-o zfs_reconstruct_indirect_combinations_max=1000000 %s",
6226             bin,
6227             ztest_opts.zo_verbose >= 3 ? "s" : "",
6228             ztest_opts.zo_verbose >= 4 ? "v" : "",
6229             spa_config_path,
6230             pool);
6231
6232         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
6233                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
6234
6235         fp = popen(zdb, "r");
6236
6237         while (fgets(zbuf, 1024, fp) != NULL)
6238                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6239                         (void) printf("%s", zbuf);
6240
6241         status = pclose(fp);
6242
6243         if (status == 0)
6244                 goto out;
6245
6246         ztest_dump_core = 0;
6247         if (WIFEXITED(status))
6248                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
6249         else
6250                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
6251 out:
6252         umem_free(bin, len);
6253         umem_free(zdb, len);
6254         umem_free(zbuf, 1024);
6255 }
6256
6257 static void
6258 ztest_walk_pool_directory(char *header)
6259 {
6260         spa_t *spa = NULL;
6261
6262         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6263                 (void) printf("%s\n", header);
6264
6265         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
6266         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
6267                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6268                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
6269         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
6270 }
6271
6272 static void
6273 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
6274 {
6275         nvlist_t *config, *newconfig;
6276         uint64_t pool_guid;
6277         spa_t *spa;
6278         int error;
6279
6280         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
6281                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
6282                     oldname, newname);
6283         }
6284
6285         /*
6286          * Clean up from previous runs.
6287          */
6288         (void) spa_destroy(newname);
6289
6290         /*
6291          * Get the pool's configuration and guid.
6292          */
6293         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
6294
6295         /*
6296          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
6297          */
6298         if (ztest_random(2) == 0)
6299                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
6300
6301         pool_guid = spa_guid(spa);
6302         spa_close(spa, FTAG);
6303
6304         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
6305
6306         /*
6307          * Export it.
6308          */
6309         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
6310
6311         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
6312
6313         /*
6314          * Try to import it.
6315          */
6316         newconfig = spa_tryimport(config);
6317         ASSERT(newconfig != NULL);
6318         nvlist_free(newconfig);
6319
6320         /*
6321          * Import it under the new name.
6322          */
6323         error = spa_import(newname, config, NULL, 0);
6324         if (error != 0) {
6325                 dump_nvlist(config, 0);
6326                 fatal(B_FALSE, "couldn't import pool %s as %s: error %u",
6327                     oldname, newname, error);
6328         }
6329
6330         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
6331
6332         /*
6333          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
6334          */
6335         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
6336
6337         /*
6338          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
6339          */
6340         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
6341
6342         /*
6343          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
6344          */
6345         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
6346
6347         /*
6348          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
6349          */
6350         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
6351         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
6352         spa_close(spa, FTAG);
6353
6354         nvlist_free(config);
6355 }
6356
6357 static void
6358 ztest_resume(spa_t *spa)
6359 {
6360         if (spa_suspended(spa) && ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6361                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
6362         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
6363         vdev_clear(spa, NULL);
6364         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
6365         (void) zio_resume(spa);
6366 }
6367
6368 static void
6369 ztest_resume_thread(void *arg)
6370 {
6371         spa_t *spa = arg;
6372
6373         while (!ztest_exiting) {
6374                 if (spa_suspended(spa))
6375                         ztest_resume(spa);
6376                 (void) poll(NULL, 0, 100);
6377
6378                 /*
6379                  * Periodically change the zfs_compressed_arc_enabled setting.
6380                  */
6381                 if (ztest_random(10) == 0)
6382                         zfs_compressed_arc_enabled = ztest_random(2);
6383
6384                 /*
6385                  * Periodically change the zfs_abd_scatter_enabled setting.
6386                  */
6387                 if (ztest_random(10) == 0)
6388                         zfs_abd_scatter_enabled = ztest_random(2);
6389         }
6390
6391         thread_exit();
6392 }
6393
6394 static void
6395 ztest_deadman_thread(void *arg)
6396 {
6397         ztest_shared_t *zs = arg;
6398         spa_t *spa = ztest_spa;
6399         hrtime_t delta, overdue, total = 0;
6400
6401         for (;;) {
6402                 delta = zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start +
6403                     MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
6404
6405                 (void) poll(NULL, 0, (int)NSEC2MSEC(delta));
6406
6407                 /*
6408                  * If the pool is suspended then fail immediately. Otherwise,
6409                  * check to see if the pool is making any progress. If
6410                  * vdev_deadman() discovers that there hasn't been any recent
6411                  * I/Os then it will end up aborting the tests.
6412                  */
6413                 if (spa_suspended(spa) || spa->spa_root_vdev == NULL) {
6414                         fatal(0, "aborting test after %llu seconds because "
6415                             "pool has transitioned to a suspended state.",
6416                             zfs_deadman_synctime_ms / 1000);
6417                 }
6418                 vdev_deadman(spa->spa_root_vdev, FTAG);
6419
6420                 /*
6421                  * If the process doesn't complete within a grace period of
6422                  * zfs_deadman_synctime_ms over the expected finish time,
6423                  * then it may be hung and is terminated.
6424                  */
6425                 overdue = zs->zs_proc_stop + MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
6426                 total += zfs_deadman_synctime_ms / 1000;
6427                 if (gethrtime() > overdue) {
6428                         fatal(0, "aborting test after %llu seconds because "
6429                             "the process is overdue for termination.", total);
6430                 }
6431
6432                 (void) printf("ztest has been running for %lld seconds\n",
6433                     total);
6434         }
6435 }
6436
6437 static void
6438 ztest_execute(int test, ztest_info_t *zi, uint64_t id)
6439 {
6440         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[id % ztest_opts.zo_datasets];
6441         ztest_shared_callstate_t *zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(test);
6442         hrtime_t functime = gethrtime();
6443         int i;
6444
6445         for (i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
6446                 zi->zi_func(zd, id);
6447
6448         functime = gethrtime() - functime;
6449
6450         atomic_add_64(&zc->zc_count, 1);
6451         atomic_add_64(&zc->zc_time, functime);
6452
6453         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
6454                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
6455                     (double)functime / NANOSEC, zi->zi_funcname);
6456 }
6457
6458 static void
6459 ztest_thread(void *arg)
6460 {
6461         int rand;
6462         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
6463         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
6464         uint64_t call_next;
6465         hrtime_t now;
6466         ztest_info_t *zi;
6467         ztest_shared_callstate_t *zc;
6468
6469         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
6470                 /*
6471                  * See if it's time to force a crash.
6472                  */
6473                 if (now > zs->zs_thread_kill)
6474                         ztest_kill(zs);
6475
6476                 /*
6477                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
6478                  */
6479                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
6480                         break;
6481
6482                 /*
6483                  * Pick a random function to execute.
6484                  */
6485                 rand = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
6486                 zi = &ztest_info[rand];
6487                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(rand);
6488                 call_next = zc->zc_next;
6489
6490                 if (now >= call_next &&
6491                     atomic_cas_64(&zc->zc_next, call_next, call_next +
6492                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next) {
6493                         ztest_execute(rand, zi, id);
6494                 }
6495         }
6496
6497         thread_exit();
6498 }
6499
6500 static void
6501 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
6502 {
6503         (void) snprintf(dsname, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, "%s/ds_%d", pool, d);
6504 }
6505
6506 static void
6507 ztest_dataset_destroy(int d)
6508 {
6509         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6510         int t;
6511
6512         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
6513
6514         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6515                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
6516
6517         /*
6518          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
6519          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
6520          * so there may be more than one thing to clean up.
6521          */
6522         for (t = d; t < ztest_opts.zo_threads;
6523             t += ztest_opts.zo_datasets)
6524                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
6525
6526         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
6527             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
6528 }
6529
6530 static void
6531 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
6532 {
6533         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
6534
6535         /*
6536          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
6537          * Therefore, the number of objects in use should equal the
6538          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
6539          * If not, we have an object leak.
6540          *
6541          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
6542          * when the open-context and syncing-context values agree.
6543          * That's because zap_count() returns the open-context value,
6544          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
6545          */
6546         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
6547         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
6548         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
6549 }
6550
6551 static int
6552 ztest_dataset_open(int d)
6553 {
6554         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6555         uint64_t committed_seq = ZTEST_GET_SHARED_DS(d)->zd_seq;
6556         objset_t *os;
6557         zilog_t *zilog;
6558         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6559         int error;
6560
6561         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
6562
6563         (void) pthread_rwlock_rdlock(&ztest_name_lock);
6564
6565         error = ztest_dataset_create(name);
6566         if (error == ENOSPC) {
6567                 (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
6568                 ztest_record_enospc(FTAG);
6569                 return (error);
6570         }
6571         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
6572
6573         VERIFY0(ztest_dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE,
6574             B_TRUE, zd, &os));
6575         (void) pthread_rwlock_unlock(&ztest_name_lock);
6576
6577         ztest_zd_init(zd, ZTEST_GET_SHARED_DS(d), os);
6578
6579         zilog = zd->zd_zilog;
6580
6581         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
6582             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
6583                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
6584                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
6585
6586         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6587
6588         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
6589
6590         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6591
6592         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6593                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
6594                     zd->zd_name,
6595                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
6596                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
6597                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
6598
6599         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
6600
6601         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
6602             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
6603                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
6604                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
6605
6606         return (0);
6607 }
6608
6609 static void
6610 ztest_dataset_close(int d)
6611 {
6612         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6613
6614         zil_close(zd->zd_zilog);
6615         txg_wait_synced(spa_get_dsl(zd->zd_os->os_spa), 0);
6616         dmu_objset_disown(zd->zd_os, B_TRUE, zd);
6617
6618         ztest_zd_fini(zd);
6619 }
6620
6621 /*
6622  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
6623  */
6624 static void
6625 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
6626 {
6627         spa_t *spa;
6628         objset_t *os;
6629         kthread_t *resume_thread;
6630         kthread_t **run_threads;
6631         uint64_t object;
6632         int error;
6633         int t, d;
6634
6635         ztest_exiting = B_FALSE;
6636
6637         /*
6638          * Initialize parent/child shared state.
6639          */
6640         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6641         VERIFY0(pthread_rwlock_init(&ztest_name_lock, NULL));
6642
6643         zs->zs_thread_start = gethrtime();
6644         zs->zs_thread_stop =
6645             zs->zs_thread_start + ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC;
6646         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
6647         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
6648         if (ztest_random(100) < ztest_opts.zo_killrate) {
6649                 zs->zs_thread_kill -=
6650                     ztest_random(ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC);
6651         }
6652
6653         mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6654
6655         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
6656             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
6657
6658         /*
6659          * Open our pool.
6660          */
6661         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6662         VERIFY0(spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6663         metaslab_preload_limit = ztest_random(20) + 1;
6664         ztest_spa = spa;
6665
6666         dmu_objset_stats_t dds;
6667         VERIFY0(ztest_dmu_objset_own(ztest_opts.zo_pool,
6668             DMU_OST_ANY, B_TRUE, B_TRUE, FTAG, &os));
6669         dsl_pool_config_enter(dmu_objset_pool(os), FTAG);
6670         dmu_objset_fast_stat(os, &dds);
6671         dsl_pool_config_exit(dmu_objset_pool(os), FTAG);
6672         zs->zs_guid = dds.dds_guid;
6673         dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
6674
6675         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
6676
6677         /*
6678          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
6679          */
6680         resume_thread = thread_create(NULL, 0, ztest_resume_thread,
6681             spa, 0, NULL, TS_RUN | TS_JOINABLE, defclsyspri);
6682
6683         /*
6684          * Create a deadman thread and set to panic if we hang.
6685          */
6686         (void) thread_create(NULL, 0, ztest_deadman_thread,
6687             zs, 0, NULL, TS_RUN | TS_JOINABLE, defclsyspri);
6688
6689         spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
6690
6691         /*
6692          * Verify that we can safely inquire about about any object,
6693          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
6694          * we probe a 5-wide window around each power of two.
6695          * This hits all edge cases, including zero and the max.
6696          */
6697         for (t = 0; t < 64; t++) {
6698                 for (d = -5; d <= 5; d++) {
6699                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
6700                             (1ULL << t) + d, NULL);
6701                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
6702                             error == EINVAL);
6703                 }
6704         }
6705
6706         /*
6707          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
6708          */
6709         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
6710                 int d = ztest_random(ztest_opts.zo_datasets);
6711                 ztest_dataset_destroy(d);
6712         }
6713         zs->zs_enospc_count = 0;
6714
6715         run_threads = umem_zalloc(ztest_opts.zo_threads * sizeof (kthread_t *),
6716             UMEM_NOFAIL);
6717
6718         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
6719                 (void) printf("starting main threads...\n");
6720
6721         /*
6722          * Kick off all the tests that run in parallel.
6723          */
6724         for (t = 0; t < ztest_opts.zo_threads; t++) {
6725                 if (t < ztest_opts.zo_datasets && ztest_dataset_open(t) != 0) {
6726                         umem_free(run_threads, ztest_opts.zo_threads *
6727                             sizeof (kthread_t *));
6728                         return;
6729                 }
6730
6731                 run_threads[t] = thread_create(NULL, 0, ztest_thread,
6732                     (void *)(uintptr_t)t, 0, NULL, TS_RUN | TS_JOINABLE,
6733                     defclsyspri);
6734         }
6735
6736         /*
6737          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
6738          * so we don't close datasets while threads are still using them.
6739          */
6740         for (t = ztest_opts.zo_threads - 1; t >= 0; t--) {
6741                 VERIFY0(thread_join(run_threads[t]));
6742                 if (t < ztest_opts.zo_datasets)
6743                         ztest_dataset_close(t);
6744         }
6745
6746         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6747
6748         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
6749         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
6750
6751         umem_free(run_threads, ztest_opts.zo_threads * sizeof (kthread_t *));
6752
6753         /* Kill the resume thread */
6754         ztest_exiting = B_TRUE;
6755         VERIFY0(thread_join(resume_thread));
6756         ztest_resume(spa);
6757
6758         /*
6759          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
6760          * spa_close() should wait for it to complete.
6761          */
6762         for (object = 1; object < 50; object++) {
6763                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 0, 1ULL << 20,
6764                     ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
6765         }
6766
6767         /* Verify that at least one commit cb was called in a timely fashion */
6768         if (zc_cb_counter >= ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG)
6769                 VERIFY0(zc_min_txg_delay);
6770
6771         spa_close(spa, FTAG);
6772
6773         /*
6774          * Verify that we can loop over all pools.
6775          */
6776         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
6777         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
6778                 if (ztest_opts.zo_verbose > 3)
6779                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
6780         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
6781
6782         /*
6783          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
6784          * different name.
6785          */
6786         if ((ztest_random(2) == 0) && !ztest_opts.zo_mmp_test) {
6787                 char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6788                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "%s_import",
6789                     ztest_opts.zo_pool);
6790                 ztest_spa_import_export(ztest_opts.zo_pool, name);
6791                 ztest_spa_import_export(name, ztest_opts.zo_pool);
6792         }
6793
6794         kernel_fini();
6795
6796         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
6797         mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
6798         (void) pthread_rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
6799         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6800 }
6801
6802 static void
6803 ztest_freeze(void)
6804 {
6805         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[0];
6806         spa_t *spa;
6807         int numloops = 0;
6808
6809         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6810                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
6811
6812         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6813         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6814         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6815         ztest_spa = spa;
6816
6817         /*
6818          * Force the first log block to be transactionally allocated.
6819          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
6820          * the log chain won't be anchored.
6821          */
6822         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
6823                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
6824                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6825         }
6826
6827         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6828
6829         /*
6830          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
6831          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
6832          */
6833         spa_freeze(spa);
6834
6835         /*
6836          * Because it is hard to predict how much space a write will actually
6837          * require beforehand, we leave ourselves some fudge space to write over
6838          * capacity.
6839          */
6840         uint64_t capacity = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa)) / 2;
6841
6842         /*
6843          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
6844          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
6845          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
6846          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
6847          * The ZIL should be OK with that.
6848          *
6849          * Run a random number of times less than zo_maxloops and ensure we do
6850          * not run out of space on the pool.
6851          */
6852         while (ztest_random(10) != 0 &&
6853             numloops++ < ztest_opts.zo_maxloops &&
6854             metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa)) < capacity) {
6855                 ztest_od_t od;
6856                 ztest_od_init(&od, 0, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
6857                 VERIFY0(ztest_object_init(zd, &od, sizeof (od), B_FALSE));
6858                 ztest_io(zd, od.od_object,
6859                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
6860                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6861         }
6862
6863         /*
6864          * Commit all of the changes we just generated.
6865          */
6866         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6867         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6868
6869         /*
6870          * Close our dataset and close the pool.
6871          */
6872         ztest_dataset_close(0);
6873         spa_close(spa, FTAG);
6874         kernel_fini();
6875
6876         /*
6877          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
6878          */
6879         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6880         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6881         ASSERT(spa_freeze_txg(spa) == UINT64_MAX);
6882         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6883         ztest_spa = spa;
6884         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6885         ztest_dataset_close(0);
6886         ztest_reguid(NULL, 0);
6887
6888         spa_close(spa, FTAG);
6889         kernel_fini();
6890 }
6891
6892 void
6893 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
6894 {
6895         hrtime_t s = t / NANOSEC;
6896         hrtime_t m = s / 60;
6897         hrtime_t h = m / 60;
6898         hrtime_t d = h / 24;
6899
6900         s -= m * 60;
6901         m -= h * 60;
6902         h -= d * 24;
6903
6904         timebuf[0] = '\0';
6905
6906         if (d)
6907                 (void) sprintf(timebuf,
6908                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
6909         else if (h)
6910                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
6911         else if (m)
6912                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
6913         else
6914                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
6915 }
6916
6917 static nvlist_t *
6918 make_random_props(void)
6919 {
6920         nvlist_t *props;
6921
6922         VERIFY0(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0));
6923         if (ztest_random(2) == 0)
6924                 return (props);
6925
6926         VERIFY0(nvlist_add_uint64(props,
6927             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_AUTOREPLACE), 1));
6928
6929         return (props);
6930 }
6931
6932 /*
6933  * Import a storage pool with the given name.
6934  */
6935 static void
6936 ztest_import(ztest_shared_t *zs)
6937 {
6938         libzfs_handle_t *hdl;
6939         importargs_t args = { 0 };
6940         spa_t *spa;
6941         nvlist_t *cfg = NULL;
6942         int nsearch = 1;
6943         char *searchdirs[nsearch];
6944         char *name = ztest_opts.zo_pool;
6945         int flags = ZFS_IMPORT_MISSING_LOG;
6946         int error;
6947
6948         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6949         VERIFY0(pthread_rwlock_init(&ztest_name_lock, NULL));
6950
6951         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6952         hdl = libzfs_init();
6953
6954         searchdirs[0] = ztest_opts.zo_dir;
6955         args.paths = nsearch;
6956         args.path = searchdirs;
6957         args.can_be_active = B_FALSE;
6958
6959         error = zpool_tryimport(hdl, name, &cfg, &args);
6960         if (error)
6961                 (void) fatal(0, "No pools found\n");
6962
6963         VERIFY0(spa_import(name, cfg, NULL, flags));
6964         VERIFY0(spa_open(name, &spa, FTAG));
6965         zs->zs_metaslab_sz =
6966             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
6967         spa_close(spa, FTAG);
6968
6969         libzfs_fini(hdl);
6970         kernel_fini();
6971
6972         if (!ztest_opts.zo_mmp_test) {
6973                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6974                 ztest_freeze();
6975                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6976         }
6977
6978         (void) pthread_rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
6979         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6980 }
6981
6982 /*
6983  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
6984  * Then test spa_freeze() functionality.
6985  */
6986 static void
6987 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
6988 {
6989         spa_t *spa;
6990         nvlist_t *nvroot, *props;
6991         int i;
6992
6993         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6994         VERIFY0(pthread_rwlock_init(&ztest_name_lock, NULL));
6995
6996         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6997
6998         /*
6999          * Create the storage pool.
7000          */
7001         (void) spa_destroy(ztest_opts.zo_pool);
7002         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
7003         zs->zs_splits = 0;
7004         zs->zs_mirrors = ztest_opts.zo_mirrors;
7005         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
7006             0, ztest_opts.zo_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
7007         props = make_random_props();
7008
7009         /*
7010          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
7011          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
7012          * the only valid replica.
7013          */
7014         VERIFY0(nvlist_add_uint64(props,
7015             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_FAILUREMODE),
7016             MAXFAULTS(zs) ? ZIO_FAILURE_MODE_PANIC : ZIO_FAILURE_MODE_WAIT));
7017
7018         for (i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
7019                 char *buf;
7020                 VERIFY3S(-1, !=, asprintf(&buf, "feature@%s",
7021                     spa_feature_table[i].fi_uname));
7022                 VERIFY3U(0, ==, nvlist_add_uint64(props, buf, 0));
7023                 free(buf);
7024         }
7025
7026         VERIFY0(spa_create(ztest_opts.zo_pool, nvroot, props, NULL, NULL));
7027         nvlist_free(nvroot);
7028         nvlist_free(props);
7029
7030         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
7031         zs->zs_metaslab_sz =
7032             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
7033         spa_close(spa, FTAG);
7034
7035         kernel_fini();
7036
7037         if (!ztest_opts.zo_mmp_test) {
7038                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
7039                 ztest_freeze();
7040                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
7041         }
7042
7043         (void) pthread_rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
7044         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
7045 }
7046
7047 static void
7048 setup_data_fd(void)
7049 {
7050         static char ztest_name_data[] = "/tmp/ztest.data.XXXXXX";
7051
7052         ztest_fd_data = mkstemp(ztest_name_data);
7053         ASSERT3S(ztest_fd_data, >=, 0);
7054         (void) unlink(ztest_name_data);
7055 }
7056
7057 static int
7058 shared_data_size(ztest_shared_hdr_t *hdr)
7059 {
7060         int size;
7061
7062         size = hdr->zh_hdr_size;
7063         size += hdr->zh_opts_size;
7064         size += hdr->zh_size;
7065         size += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
7066         size += hdr->zh_ds_size * hdr->zh_ds_count;
7067
7068         return (size);
7069 }
7070
7071 static void
7072 setup_hdr(void)
7073 {
7074         int size;
7075         ztest_shared_hdr_t *hdr;
7076
7077         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
7078             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
7079         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
7080
7081         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, sizeof (ztest_shared_hdr_t)));
7082
7083         hdr->zh_hdr_size = sizeof (ztest_shared_hdr_t);
7084         hdr->zh_opts_size = sizeof (ztest_shared_opts_t);
7085         hdr->zh_size = sizeof (ztest_shared_t);
7086         hdr->zh_stats_size = sizeof (ztest_shared_callstate_t);
7087         hdr->zh_stats_count = ZTEST_FUNCS;
7088         hdr->zh_ds_size = sizeof (ztest_shared_ds_t);
7089         hdr->zh_ds_count = ztest_opts.zo_datasets;
7090
7091         size = shared_data_size(hdr);
7092         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, size));
7093
7094         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
7095 }
7096
7097 static void
7098 setup_data(void)
7099 {
7100         int size, offset;
7101         ztest_shared_hdr_t *hdr;
7102         uint8_t *buf;
7103
7104         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
7105             PROT_READ, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
7106         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
7107
7108         size = shared_data_size(hdr);
7109
7110         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
7111         hdr = ztest_shared_hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(size, getpagesize()),
7112             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
7113         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
7114         buf = (uint8_t *)hdr;
7115
7116         offset = hdr->zh_hdr_size;
7117         ztest_shared_opts = (void *)&buf[offset];
7118         offset += hdr->zh_opts_size;
7119         ztest_shared = (void *)&buf[offset];
7120         offset += hdr->zh_size;
7121         ztest_shared_callstate = (void *)&buf[offset];
7122         offset += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
7123         ztest_shared_ds = (void *)&buf[offset];
7124 }
7125
7126 static boolean_t
7127 exec_child(char *cmd, char *libpath, boolean_t ignorekill, int *statusp)
7128 {
7129         pid_t pid;
7130         int status;
7131         char *cmdbuf = NULL;
7132
7133         pid = fork();
7134
7135         if (cmd == NULL) {
7136                 cmdbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
7137                 (void) strlcpy(cmdbuf, getexecname(), MAXPATHLEN);
7138                 cmd = cmdbuf;
7139         }
7140
7141         if (pid == -1)
7142                 fatal(1, "fork failed");
7143
7144         if (pid == 0) { /* child */
7145                 char *emptyargv[2] = { cmd, NULL };
7146                 char fd_data_str[12];
7147
7148                 struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
7149                 (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
7150
7151                 (void) close(ztest_fd_rand);
7152                 VERIFY(11 >= snprintf(fd_data_str, 12, "%d", ztest_fd_data));
7153                 VERIFY(0 == setenv("ZTEST_FD_DATA", fd_data_str, 1));
7154
7155                 (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
7156                 if (libpath != NULL)
7157                         VERIFY(0 == setenv("LD_LIBRARY_PATH", libpath, 1));
7158                 (void) execv(cmd, emptyargv);
7159                 ztest_dump_core = B_FALSE;
7160                 fatal(B_TRUE, "exec failed: %s", cmd);
7161         }
7162
7163         if (cmdbuf != NULL) {
7164                 umem_free(cmdbuf, MAXPATHLEN);
7165                 cmd = NULL;
7166         }
7167
7168         while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
7169                 continue;
7170         if (statusp != NULL)
7171                 *statusp = status;
7172
7173         if (WIFEXITED(status)) {
7174                 if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
7175                         (void) fprintf(stderr, "child exited with code %d\n",
7176                             WEXITSTATUS(status));
7177                         exit(2);
7178                 }
7179                 return (B_FALSE);
7180         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
7181                 if (!ignorekill || WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
7182                         (void) fprintf(stderr, "child died with signal %d\n",
7183                             WTERMSIG(status));
7184                         exit(3);
7185                 }
7186                 return (B_TRUE);
7187         } else {
7188                 (void) fprintf(stderr, "something strange happened to child\n");
7189                 exit(4);
7190                 /* NOTREACHED */
7191         }
7192 }
7193
7194 static void
7195 ztest_run_init(void)
7196 {
7197         int i;
7198
7199         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
7200
7201         /*
7202          * Blow away any existing copy of zpool.cache
7203          */
7204         (void) remove(spa_config_path);
7205
7206         if (ztest_opts.zo_init == 0) {
7207                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1)
7208                         (void) printf("Importing pool %s\n",
7209                             ztest_opts.zo_pool);
7210                 ztest_import(zs);
7211                 return;
7212         }
7213
7214         /*
7215          * Create and initialize our storage pool.
7216          */
7217         for (i = 1; i <= ztest_opts.zo_init; i++) {
7218                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
7219                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3 &&
7220                     ztest_opts.zo_init != 1) {
7221                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
7222                 }
7223                 ztest_init(zs);
7224         }
7225 }
7226
7227 int
7228 main(int argc, char **argv)
7229 {
7230         int kills = 0;
7231         int iters = 0;
7232         int older = 0;
7233         int newer = 0;
7234         ztest_shared_t *zs;
7235         ztest_info_t *zi;
7236         ztest_shared_callstate_t *zc;
7237         char timebuf[100];
7238         char numbuf[NN_NUMBUF_SZ];
7239         spa_t *spa;
7240         char *cmd;
7241         boolean_t hasalt;
7242         int f;
7243         char *fd_data_str = getenv("ZTEST_FD_DATA");
7244         struct sigaction action;
7245
7246         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
7247
7248         dprintf_setup(&argc, argv);
7249         zfs_deadman_synctime_ms = 300000;
7250
7251         action.sa_handler = sig_handler;
7252         sigemptyset(&action.sa_mask);
7253         action.sa_flags = 0;
7254
7255         if (sigaction(SIGSEGV, &action, NULL) < 0) {
7256                 (void) fprintf(stderr, "ztest: cannot catch SIGSEGV: %s.\n",
7257                     strerror(errno));
7258                 exit(EXIT_FAILURE);
7259         }
7260
7261         if (sigaction(SIGABRT, &action, NULL) < 0) {
7262                 (void) fprintf(stderr, "ztest: cannot catch SIGABRT: %s.\n",
7263                     strerror(errno));
7264                 exit(EXIT_FAILURE);
7265         }
7266
7267         /*
7268          * Force random_get_bytes() to use /dev/urandom in order to prevent
7269          * ztest from needlessly depleting the system entropy pool.
7270          */
7271         random_path = "/dev/urandom";
7272         ztest_fd_rand = open(random_path, O_RDONLY);
7273         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
7274
7275         if (!fd_data_str) {
7276                 process_options(argc, argv);
7277
7278                 setup_data_fd();
7279                 setup_hdr();
7280                 setup_data();
7281                 bcopy(&ztest_opts, ztest_shared_opts,
7282                     sizeof (*ztest_shared_opts));
7283         } else {
7284                 ztest_fd_data = atoi(fd_data_str);
7285                 setup_data();
7286                 bcopy(ztest_shared_opts, &ztest_opts, sizeof (ztest_opts));
7287         }
7288         ASSERT3U(ztest_opts.zo_datasets, ==, ztest_shared_hdr->zh_ds_count);
7289
7290         /* Override location of zpool.cache */
7291         VERIFY(asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache",
7292             ztest_opts.zo_dir) != -1);
7293
7294         ztest_ds = umem_alloc(ztest_opts.zo_datasets * sizeof (ztest_ds_t),
7295             UMEM_NOFAIL);
7296         zs = ztest_shared;
7297
7298         if (fd_data_str) {
7299                 metaslab_force_ganging = ztest_opts.zo_metaslab_force_ganging;
7300                 metaslab_df_alloc_threshold =
7301                     zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold;
7302
7303                 if (zs->zs_do_init)
7304                         ztest_run_init();
7305                 else
7306                         ztest_run(zs);
7307                 exit(0);
7308         }
7309
7310         hasalt = (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0);
7311
7312         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
7313                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
7314                     " %llu seconds...\n",
7315                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_vdevs,
7316                     ztest_opts.zo_datasets,
7317                     ztest_opts.zo_threads,
7318                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_time);
7319         }
7320
7321         cmd = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
7322         (void) strlcpy(cmd, getexecname(), MAXNAMELEN);
7323
7324         zs->zs_do_init = B_TRUE;
7325         if (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0) {
7326                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
7327                         (void) printf("Executing older ztest for "
7328                             "initialization: %s\n", ztest_opts.zo_alt_ztest);
7329                 }
7330                 VERIFY(!exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
7331                     ztest_opts.zo_alt_libpath, B_FALSE, NULL));
7332         } else {
7333                 VERIFY(!exec_child(NULL, NULL, B_FALSE, NULL));
7334         }
7335         zs->zs_do_init = B_FALSE;
7336
7337         zs->zs_proc_start = gethrtime();
7338         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + ztest_opts.zo_time * NANOSEC;
7339
7340         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
7341                 zi = &ztest_info[f];
7342                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
7343                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
7344                         zc->zc_next = UINT64_MAX;
7345                 else
7346                         zc->zc_next = zs->zs_proc_start +
7347                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
7348         }
7349
7350         /*
7351          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
7352          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
7353          * to verify that we never lose on-disk consistency.
7354          */
7355         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
7356                 int status;
7357                 boolean_t killed;
7358
7359                 /*
7360                  * Initialize the workload counters for each function.
7361                  */
7362                 for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
7363                         zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
7364                         zc->zc_count = 0;
7365                         zc->zc_time = 0;
7366                 }
7367
7368                 /* Set the allocation switch size */
7369                 zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold =
7370                     ztest_random(zs->zs_metaslab_sz / 4) + 1;
7371
7372                 if (!hasalt || ztest_random(2) == 0) {
7373                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
7374                                 (void) printf("Executing newer ztest: %s\n",
7375                                     cmd);
7376                         }
7377                         newer++;
7378                         killed = exec_child(cmd, NULL, B_TRUE, &status);
7379                 } else {
7380                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
7381                                 (void) printf("Executing older ztest: %s\n",
7382                                     ztest_opts.zo_alt_ztest);
7383                         }
7384                         older++;
7385                         killed = exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
7386                             ztest_opts.zo_alt_libpath, B_TRUE, &status);
7387                 }
7388
7389                 if (killed)
7390                         kills++;
7391                 iters++;
7392
7393                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
7394                         hrtime_t now = gethrtime();
7395
7396                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
7397                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
7398                         nicenum(zs->zs_space, numbuf, sizeof (numbuf));
7399
7400                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
7401                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
7402                             iters,
7403                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
7404                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
7405                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
7406                             numbuf,
7407                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
7408                             (ztest_opts.zo_time * NANOSEC), timebuf);
7409                 }
7410
7411                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 2) {
7412                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
7413                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
7414                             "Calls", "Time", "Function");
7415                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
7416                             "-----", "----", "--------");
7417                         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
7418                                 zi = &ztest_info[f];
7419                                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
7420                                 print_time(zc->zc_time, timebuf);
7421                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
7422                                     (u_longlong_t)zc->zc_count, timebuf,
7423                                     zi->zi_funcname);
7424                         }
7425                         (void) printf("\n");
7426                 }
7427
7428                 /*
7429                  * It's possible that we killed a child during a rename test,
7430                  * in which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around
7431                  * instead of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
7432                  */
7433                 kernel_init(FREAD);
7434                 if (spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG) == 0) {
7435                         spa_close(spa, FTAG);
7436                 } else {
7437                         char tmpname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
7438                         kernel_fini();
7439                         kernel_init(FREAD | FWRITE);
7440                         (void) snprintf(tmpname, sizeof (tmpname), "%s_tmp",
7441                             ztest_opts.zo_pool);
7442                         (void) spa_rename(tmpname, ztest_opts.zo_pool);
7443                 }
7444                 kernel_fini();
7445
7446                 if (!ztest_opts.zo_mmp_test)
7447                         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
7448         }
7449
7450         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
7451                 if (hasalt) {
7452                         (void) printf("%d runs of older ztest: %s\n", older,
7453                             ztest_opts.zo_alt_ztest);
7454                         (void) printf("%d runs of newer ztest: %s\n", newer,
7455                             cmd);
7456                 }
7457                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
7458                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
7459         }
7460
7461         umem_free(cmd, MAXNAMELEN);
7462
7463         return (0);
7464 }