]> granicus.if.org Git - zfs/blob - cmd/ztest/ztest.c
Add a test case for dmu_free_long_range() to ztest
[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, 2015 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 Steven Hartland. All rights reserved.
26  */
27
28 /*
29  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
30  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
31  *
32  * The overall design of the ztest program is as follows:
33  *
34  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
35  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
36  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
37  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
38  *
39  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
40  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
41  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
42  *
43  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
44  *     verify that self-healing data really works.
45  *
46  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
47  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
48  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
49  *
50  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
51  *     we run the entire test in a child of the main process.
52  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
53  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
54  *     The parent then runs the test again, using the existing
55  *     storage pool, as many times as desired. If backwards compatibility
56  *     testing is enabled ztest will sometimes run the "older" version
57  *     of ztest after a SIGKILL.
58  *
59  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
60  *     many of the functional tests record the transaction group number
61  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
62  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
63  *     If you add a new test, please do this if applicable.
64  *
65  * (7) Threads are created with a reduced stack size, for sanity checking.
66  *     Therefore, it's important not to allocate huge buffers on the stack.
67  *
68  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
69  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
70  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
71  *
72  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
73  *
74  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
75  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
76  *
77  * Use the -k option to set the desired frequency of kills.
78  *
79  * When ztest invokes itself it passes all relevant information through a
80  * temporary file which is mmap-ed in the child process. This allows shared
81  * memory to survive the exec syscall. The ztest_shared_hdr_t struct is always
82  * stored at offset 0 of this file and contains information on the size and
83  * number of shared structures in the file. The information stored in this file
84  * must remain backwards compatible with older versions of ztest so that
85  * ztest can invoke them during backwards compatibility testing (-B).
86  */
87
88 #include <sys/zfs_context.h>
89 #include <sys/spa.h>
90 #include <sys/dmu.h>
91 #include <sys/txg.h>
92 #include <sys/dbuf.h>
93 #include <sys/zap.h>
94 #include <sys/dmu_objset.h>
95 #include <sys/poll.h>
96 #include <sys/stat.h>
97 #include <sys/time.h>
98 #include <sys/wait.h>
99 #include <sys/mman.h>
100 #include <sys/resource.h>
101 #include <sys/zio.h>
102 #include <sys/zil.h>
103 #include <sys/zil_impl.h>
104 #include <sys/zfs_rlock.h>
105 #include <sys/vdev_impl.h>
106 #include <sys/vdev_file.h>
107 #include <sys/spa_impl.h>
108 #include <sys/metaslab_impl.h>
109 #include <sys/dsl_prop.h>
110 #include <sys/dsl_dataset.h>
111 #include <sys/dsl_destroy.h>
112 #include <sys/dsl_scan.h>
113 #include <sys/zio_checksum.h>
114 #include <sys/refcount.h>
115 #include <sys/zfeature.h>
116 #include <sys/dsl_userhold.h>
117 #include <stdio.h>
118 #include <stdio_ext.h>
119 #include <stdlib.h>
120 #include <unistd.h>
121 #include <signal.h>
122 #include <umem.h>
123 #include <ctype.h>
124 #include <math.h>
125 #include <sys/fs/zfs.h>
126 #include <zfs_fletcher.h>
127 #include <libnvpair.h>
128 #ifdef __GLIBC__
129 #include <execinfo.h> /* for backtrace() */
130 #endif
131
132 static int ztest_fd_data = -1;
133 static int ztest_fd_rand = -1;
134
135 typedef struct ztest_shared_hdr {
136         uint64_t        zh_hdr_size;
137         uint64_t        zh_opts_size;
138         uint64_t        zh_size;
139         uint64_t        zh_stats_size;
140         uint64_t        zh_stats_count;
141         uint64_t        zh_ds_size;
142         uint64_t        zh_ds_count;
143 } ztest_shared_hdr_t;
144
145 static ztest_shared_hdr_t *ztest_shared_hdr;
146
147 typedef struct ztest_shared_opts {
148         char zo_pool[MAXNAMELEN];
149         char zo_dir[MAXNAMELEN];
150         char zo_alt_ztest[MAXNAMELEN];
151         char zo_alt_libpath[MAXNAMELEN];
152         uint64_t zo_vdevs;
153         uint64_t zo_vdevtime;
154         size_t zo_vdev_size;
155         int zo_ashift;
156         int zo_mirrors;
157         int zo_raidz;
158         int zo_raidz_parity;
159         int zo_datasets;
160         int zo_threads;
161         uint64_t zo_passtime;
162         uint64_t zo_killrate;
163         int zo_verbose;
164         int zo_init;
165         uint64_t zo_time;
166         uint64_t zo_maxloops;
167         uint64_t zo_metaslab_gang_bang;
168 } ztest_shared_opts_t;
169
170 static const ztest_shared_opts_t ztest_opts_defaults = {
171         .zo_pool = { 'z', 't', 'e', 's', 't', '\0' },
172         .zo_dir = { '/', 't', 'm', 'p', '\0' },
173         .zo_alt_ztest = { '\0' },
174         .zo_alt_libpath = { '\0' },
175         .zo_vdevs = 5,
176         .zo_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT,
177         .zo_mirrors = 2,
178         .zo_raidz = 4,
179         .zo_raidz_parity = 1,
180         .zo_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE * 2,
181         .zo_datasets = 7,
182         .zo_threads = 23,
183         .zo_passtime = 60,              /* 60 seconds */
184         .zo_killrate = 70,              /* 70% kill rate */
185         .zo_verbose = 0,
186         .zo_init = 1,
187         .zo_time = 300,                 /* 5 minutes */
188         .zo_maxloops = 50,              /* max loops during spa_freeze() */
189         .zo_metaslab_gang_bang = 32 << 10
190 };
191
192 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
193 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
194 extern int metaslab_preload_limit;
195
196 static ztest_shared_opts_t *ztest_shared_opts;
197 static ztest_shared_opts_t ztest_opts;
198
199 typedef struct ztest_shared_ds {
200         uint64_t        zd_seq;
201 } ztest_shared_ds_t;
202
203 static ztest_shared_ds_t *ztest_shared_ds;
204 #define ZTEST_GET_SHARED_DS(d) (&ztest_shared_ds[d])
205
206 #define BT_MAGIC        0x123456789abcdefULL
207 #define MAXFAULTS() \
208         (MAX(zs->zs_mirrors, 1) * (ztest_opts.zo_raidz_parity + 1) - 1)
209
210 enum ztest_io_type {
211         ZTEST_IO_WRITE_TAG,
212         ZTEST_IO_WRITE_PATTERN,
213         ZTEST_IO_WRITE_ZEROES,
214         ZTEST_IO_TRUNCATE,
215         ZTEST_IO_SETATTR,
216         ZTEST_IO_REWRITE,
217         ZTEST_IO_TYPES
218 };
219
220 typedef struct ztest_block_tag {
221         uint64_t        bt_magic;
222         uint64_t        bt_objset;
223         uint64_t        bt_object;
224         uint64_t        bt_offset;
225         uint64_t        bt_gen;
226         uint64_t        bt_txg;
227         uint64_t        bt_crtxg;
228 } ztest_block_tag_t;
229
230 typedef struct bufwad {
231         uint64_t        bw_index;
232         uint64_t        bw_txg;
233         uint64_t        bw_data;
234 } bufwad_t;
235
236 typedef struct rll {
237         void            *rll_writer;
238         int             rll_readers;
239         kmutex_t        rll_lock;
240         kcondvar_t      rll_cv;
241 } rll_t;
242
243 typedef struct zll {
244         list_t z_list;
245         kmutex_t z_lock;
246 } zll_t;
247
248 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
249 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
250
251 /*
252  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
253  */
254 typedef struct ztest_od {
255         uint64_t        od_dir;
256         uint64_t        od_object;
257         dmu_object_type_t od_type;
258         dmu_object_type_t od_crtype;
259         uint64_t        od_blocksize;
260         uint64_t        od_crblocksize;
261         uint64_t        od_gen;
262         uint64_t        od_crgen;
263         char            od_name[MAXNAMELEN];
264 } ztest_od_t;
265
266 /*
267  * Per-dataset state.
268  */
269 typedef struct ztest_ds {
270         ztest_shared_ds_t *zd_shared;
271         objset_t        *zd_os;
272         rwlock_t        zd_zilog_lock;
273         zilog_t         *zd_zilog;
274         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
275         char            zd_name[MAXNAMELEN];
276         kmutex_t        zd_dirobj_lock;
277         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
278         zll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
279 } ztest_ds_t;
280
281 /*
282  * Per-iteration state.
283  */
284 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
285
286 typedef struct ztest_info {
287         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
288         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
289         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
290         const char      *zi_funcname;   /* name of test function */
291 } ztest_info_t;
292
293 typedef struct ztest_shared_callstate {
294         uint64_t        zc_count;       /* per-pass count */
295         uint64_t        zc_time;        /* per-pass time */
296         uint64_t        zc_next;        /* next time to call this function */
297 } ztest_shared_callstate_t;
298
299 static ztest_shared_callstate_t *ztest_shared_callstate;
300 #define ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(c) (&ztest_shared_callstate[c])
301
302 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
303 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
304 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
305 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
306 ztest_func_t ztest_zap;
307 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
308 ztest_func_t ztest_zil_commit;
309 ztest_func_t ztest_zil_remount;
310 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
311 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
312 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
313 ztest_func_t ztest_fzap;
314 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
315 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
316 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
317 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
318 ztest_func_t ztest_fault_inject;
319 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
320 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
321 ztest_func_t ztest_spa_rename;
322 ztest_func_t ztest_scrub;
323 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
324 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
325 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
326 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
327 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
328 ztest_func_t ztest_split_pool;
329 ztest_func_t ztest_reguid;
330 ztest_func_t ztest_spa_upgrade;
331 ztest_func_t ztest_fletcher;
332 ztest_func_t ztest_dmu_free_long_range;
333
334 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
335 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
336 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
337 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
338 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
339
340 #define ZTI_INIT(func, iters, interval) \
341         {   .zi_func = (func), \
342             .zi_iters = (iters), \
343             .zi_interval = (interval), \
344             .zi_funcname = # func }
345
346 ztest_info_t ztest_info[] = {
347         ZTI_INIT(ztest_dmu_read_write, 1, &zopt_always),
348         ZTI_INIT(ztest_dmu_write_parallel, 10, &zopt_always),
349         ZTI_INIT(ztest_dmu_object_alloc_free, 1, &zopt_always),
350         ZTI_INIT(ztest_dmu_commit_callbacks, 1, &zopt_always),
351         ZTI_INIT(ztest_zap, 30, &zopt_always),
352         ZTI_INIT(ztest_zap_parallel, 100, &zopt_always),
353         ZTI_INIT(ztest_split_pool, 1, &zopt_always),
354         ZTI_INIT(ztest_zil_commit, 1, &zopt_incessant),
355         ZTI_INIT(ztest_zil_remount, 1, &zopt_sometimes),
356         ZTI_INIT(ztest_dmu_read_write_zcopy, 1, &zopt_often),
357         ZTI_INIT(ztest_dmu_objset_create_destroy, 1, &zopt_often),
358         ZTI_INIT(ztest_dsl_prop_get_set, 1, &zopt_often),
359         ZTI_INIT(ztest_spa_prop_get_set, 1, &zopt_sometimes),
360 #if 0
361         ZTI_INIT(ztest_dmu_prealloc, 1, &zopt_sometimes),
362 #endif
363         ZTI_INIT(ztest_fzap, 1, &zopt_sometimes),
364         ZTI_INIT(ztest_dmu_snapshot_create_destroy, 1, &zopt_sometimes),
365         ZTI_INIT(ztest_spa_create_destroy, 1, &zopt_sometimes),
366         ZTI_INIT(ztest_fault_inject, 1, &zopt_sometimes),
367         ZTI_INIT(ztest_ddt_repair, 1, &zopt_sometimes),
368         ZTI_INIT(ztest_dmu_snapshot_hold, 1, &zopt_sometimes),
369         ZTI_INIT(ztest_reguid, 1, &zopt_rarely),
370         ZTI_INIT(ztest_spa_rename, 1, &zopt_rarely),
371         ZTI_INIT(ztest_scrub, 1, &zopt_rarely),
372         ZTI_INIT(ztest_spa_upgrade, 1, &zopt_rarely),
373         ZTI_INIT(ztest_dsl_dataset_promote_busy, 1, &zopt_rarely),
374         ZTI_INIT(ztest_vdev_attach_detach, 1, &zopt_sometimes),
375         ZTI_INIT(ztest_vdev_LUN_growth, 1, &zopt_rarely),
376         ZTI_INIT(ztest_vdev_add_remove, 1, &ztest_opts.zo_vdevtime),
377         ZTI_INIT(ztest_vdev_aux_add_remove, 1, &ztest_opts.zo_vdevtime),
378         ZTI_INIT(ztest_fletcher, 1, &zopt_rarely),
379         ZTI_INIT(ztest_dmu_free_long_range, 1, &zopt_always),
380 };
381
382 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
383
384 /*
385  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
386  * The callbacks are ordered by txg number.
387  */
388 typedef struct ztest_cb_list {
389         kmutex_t        zcl_callbacks_lock;
390         list_t          zcl_callbacks;
391 } ztest_cb_list_t;
392
393 /*
394  * Stuff we need to share writably between parent and child.
395  */
396 typedef struct ztest_shared {
397         boolean_t       zs_do_init;
398         hrtime_t        zs_proc_start;
399         hrtime_t        zs_proc_stop;
400         hrtime_t        zs_thread_start;
401         hrtime_t        zs_thread_stop;
402         hrtime_t        zs_thread_kill;
403         uint64_t        zs_enospc_count;
404         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
405         uint64_t        zs_vdev_aux;
406         uint64_t        zs_alloc;
407         uint64_t        zs_space;
408         uint64_t        zs_splits;
409         uint64_t        zs_mirrors;
410         uint64_t        zs_metaslab_sz;
411         uint64_t        zs_metaslab_df_alloc_threshold;
412         uint64_t        zs_guid;
413 } ztest_shared_t;
414
415 #define ID_PARALLEL     -1ULL
416
417 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
418 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
419 ztest_shared_t *ztest_shared;
420
421 static spa_t *ztest_spa = NULL;
422 static ztest_ds_t *ztest_ds;
423
424 static kmutex_t ztest_vdev_lock;
425
426 /*
427  * The ztest_name_lock protects the pool and dataset namespace used by
428  * the individual tests. To modify the namespace, consumers must grab
429  * this lock as writer. Grabbing the lock as reader will ensure that the
430  * namespace does not change while the lock is held.
431  */
432 static rwlock_t ztest_name_lock;
433
434 static boolean_t ztest_dump_core = B_TRUE;
435 static boolean_t ztest_exiting;
436
437 /* Global commit callback list */
438 static ztest_cb_list_t zcl;
439 /* Commit cb delay */
440 static uint64_t zc_min_txg_delay = UINT64_MAX;
441 static int zc_cb_counter = 0;
442
443 /*
444  * Minimum number of commit callbacks that need to be registered for us to check
445  * whether the minimum txg delay is acceptable.
446  */
447 #define ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG 100
448
449 /*
450  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
451  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
452  * implementation bug.
453  */
454 #define ZTEST_COMMIT_CB_THRESH  (TXG_CONCURRENT_STATES + 1000)
455
456 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
457 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
458
459 enum ztest_object {
460         ZTEST_META_DNODE = 0,
461         ZTEST_DIROBJ,
462         ZTEST_OBJECTS
463 };
464
465 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
466
467 /*
468  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
469  * debugging facilities.
470  */
471 const char *
472 _umem_debug_init(void)
473 {
474         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
475 }
476
477 const char *
478 _umem_logging_init(void)
479 {
480         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
481 }
482
483 #define BACKTRACE_SZ    100
484
485 static void sig_handler(int signo)
486 {
487         struct sigaction action;
488 #ifdef __GLIBC__ /* backtrace() is a GNU extension */
489         int nptrs;
490         void *buffer[BACKTRACE_SZ];
491
492         nptrs = backtrace(buffer, BACKTRACE_SZ);
493         backtrace_symbols_fd(buffer, nptrs, STDERR_FILENO);
494 #endif
495
496         /*
497          * Restore default action and re-raise signal so SIGSEGV and
498          * SIGABRT can trigger a core dump.
499          */
500         action.sa_handler = SIG_DFL;
501         sigemptyset(&action.sa_mask);
502         action.sa_flags = 0;
503         (void) sigaction(signo, &action, NULL);
504         raise(signo);
505 }
506
507 #define FATAL_MSG_SZ    1024
508
509 char *fatal_msg;
510
511 static void
512 fatal(int do_perror, char *message, ...)
513 {
514         va_list args;
515         int save_errno = errno;
516         char *buf;
517
518         (void) fflush(stdout);
519         buf = umem_alloc(FATAL_MSG_SZ, UMEM_NOFAIL);
520
521         va_start(args, message);
522         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
523         /* LINTED */
524         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
525         va_end(args);
526         if (do_perror) {
527                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
528                     ": %s", strerror(save_errno));
529         }
530         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
531         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
532         if (ztest_dump_core)
533                 abort();
534         exit(3);
535 }
536
537 static int
538 str2shift(const char *buf)
539 {
540         const char *ends = "BKMGTPEZ";
541         int i;
542
543         if (buf[0] == '\0')
544                 return (0);
545         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
546                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
547                         break;
548         }
549         if (i == strlen(ends)) {
550                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
551                     buf);
552                 usage(B_FALSE);
553         }
554         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
555                 return (10*i);
556         }
557         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
558         usage(B_FALSE);
559         /* NOTREACHED */
560 }
561
562 static uint64_t
563 nicenumtoull(const char *buf)
564 {
565         char *end;
566         uint64_t val;
567
568         val = strtoull(buf, &end, 0);
569         if (end == buf) {
570                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
571                 usage(B_FALSE);
572         } else if (end[0] == '.') {
573                 double fval = strtod(buf, &end);
574                 fval *= pow(2, str2shift(end));
575                 if (fval > UINT64_MAX) {
576                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
577                             buf);
578                         usage(B_FALSE);
579                 }
580                 val = (uint64_t)fval;
581         } else {
582                 int shift = str2shift(end);
583                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
584                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
585                             buf);
586                         usage(B_FALSE);
587                 }
588                 val <<= shift;
589         }
590         return (val);
591 }
592
593 static void
594 usage(boolean_t requested)
595 {
596         const ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts_defaults;
597
598         char nice_vdev_size[10];
599         char nice_gang_bang[10];
600         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
601
602         nicenum(zo->zo_vdev_size, nice_vdev_size);
603         nicenum(zo->zo_metaslab_gang_bang, nice_gang_bang);
604
605         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
606             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
607             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
608             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
609             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
610             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
611             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
612             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
613             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
614             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
615             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
616             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
617             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
618             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
619             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
620             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
621             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
622             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
623             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
624             "\t[-B alt_ztest (default: <none>)] alternate ztest path\n"
625             "\t[-h] (print help)\n"
626             "",
627             zo->zo_pool,
628             (u_longlong_t)zo->zo_vdevs,                 /* -v */
629             nice_vdev_size,                             /* -s */
630             zo->zo_ashift,                              /* -a */
631             zo->zo_mirrors,                             /* -m */
632             zo->zo_raidz,                               /* -r */
633             zo->zo_raidz_parity,                        /* -R */
634             zo->zo_datasets,                            /* -d */
635             zo->zo_threads,                             /* -t */
636             nice_gang_bang,                             /* -g */
637             zo->zo_init,                                /* -i */
638             (u_longlong_t)zo->zo_killrate,              /* -k */
639             zo->zo_pool,                                /* -p */
640             zo->zo_dir,                                 /* -f */
641             (u_longlong_t)zo->zo_time,                  /* -T */
642             (u_longlong_t)zo->zo_maxloops,              /* -F */
643             (u_longlong_t)zo->zo_passtime);
644         exit(requested ? 0 : 1);
645 }
646
647 static void
648 process_options(int argc, char **argv)
649 {
650         char *path;
651         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
652
653         int opt;
654         uint64_t value;
655         char altdir[MAXNAMELEN] = { 0 };
656
657         bcopy(&ztest_opts_defaults, zo, sizeof (*zo));
658
659         while ((opt = getopt(argc, argv,
660             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:hF:B:")) != EOF) {
661                 value = 0;
662                 switch (opt) {
663                 case 'v':
664                 case 's':
665                 case 'a':
666                 case 'm':
667                 case 'r':
668                 case 'R':
669                 case 'd':
670                 case 't':
671                 case 'g':
672                 case 'i':
673                 case 'k':
674                 case 'T':
675                 case 'P':
676                 case 'F':
677                         value = nicenumtoull(optarg);
678                 }
679                 switch (opt) {
680                 case 'v':
681                         zo->zo_vdevs = value;
682                         break;
683                 case 's':
684                         zo->zo_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
685                         break;
686                 case 'a':
687                         zo->zo_ashift = value;
688                         break;
689                 case 'm':
690                         zo->zo_mirrors = value;
691                         break;
692                 case 'r':
693                         zo->zo_raidz = MAX(1, value);
694                         break;
695                 case 'R':
696                         zo->zo_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
697                         break;
698                 case 'd':
699                         zo->zo_datasets = MAX(1, value);
700                         break;
701                 case 't':
702                         zo->zo_threads = MAX(1, value);
703                         break;
704                 case 'g':
705                         zo->zo_metaslab_gang_bang = MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1,
706                             value);
707                         break;
708                 case 'i':
709                         zo->zo_init = value;
710                         break;
711                 case 'k':
712                         zo->zo_killrate = value;
713                         break;
714                 case 'p':
715                         (void) strlcpy(zo->zo_pool, optarg,
716                             sizeof (zo->zo_pool));
717                         break;
718                 case 'f':
719                         path = realpath(optarg, NULL);
720                         if (path == NULL) {
721                                 (void) fprintf(stderr, "error: %s: %s\n",
722                                     optarg, strerror(errno));
723                                 usage(B_FALSE);
724                         } else {
725                                 (void) strlcpy(zo->zo_dir, path,
726                                     sizeof (zo->zo_dir));
727                         }
728                         break;
729                 case 'V':
730                         zo->zo_verbose++;
731                         break;
732                 case 'E':
733                         zo->zo_init = 0;
734                         break;
735                 case 'T':
736                         zo->zo_time = value;
737                         break;
738                 case 'P':
739                         zo->zo_passtime = MAX(1, value);
740                         break;
741                 case 'F':
742                         zo->zo_maxloops = MAX(1, value);
743                         break;
744                 case 'B':
745                         (void) strlcpy(altdir, optarg, sizeof (altdir));
746                         break;
747                 case 'h':
748                         usage(B_TRUE);
749                         break;
750                 case '?':
751                 default:
752                         usage(B_FALSE);
753                         break;
754                 }
755         }
756
757         zo->zo_raidz_parity = MIN(zo->zo_raidz_parity, zo->zo_raidz - 1);
758
759         zo->zo_vdevtime =
760             (zo->zo_vdevs > 0 ? zo->zo_time * NANOSEC / zo->zo_vdevs :
761             UINT64_MAX >> 2);
762
763         if (strlen(altdir) > 0) {
764                 char *cmd;
765                 char *realaltdir;
766                 char *bin;
767                 char *ztest;
768                 char *isa;
769                 int isalen;
770
771                 cmd = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
772                 realaltdir = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
773
774                 VERIFY(NULL != realpath(getexecname(), cmd));
775                 if (0 != access(altdir, F_OK)) {
776                         ztest_dump_core = B_FALSE;
777                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest path: %s",
778                             altdir);
779                 }
780                 VERIFY(NULL != realpath(altdir, realaltdir));
781
782                 /*
783                  * 'cmd' should be of the form "<anything>/usr/bin/<isa>/ztest".
784                  * We want to extract <isa> to determine if we should use
785                  * 32 or 64 bit binaries.
786                  */
787                 bin = strstr(cmd, "/usr/bin/");
788                 ztest = strstr(bin, "/ztest");
789                 isa = bin + 9;
790                 isalen = ztest - isa;
791                 (void) snprintf(zo->zo_alt_ztest, sizeof (zo->zo_alt_ztest),
792                     "%s/usr/bin/%.*s/ztest", realaltdir, isalen, isa);
793                 (void) snprintf(zo->zo_alt_libpath, sizeof (zo->zo_alt_libpath),
794                     "%s/usr/lib/%.*s", realaltdir, isalen, isa);
795
796                 if (0 != access(zo->zo_alt_ztest, X_OK)) {
797                         ztest_dump_core = B_FALSE;
798                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest: %s",
799                             zo->zo_alt_ztest);
800                 } else if (0 != access(zo->zo_alt_libpath, X_OK)) {
801                         ztest_dump_core = B_FALSE;
802                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate lib directory %s",
803                             zo->zo_alt_libpath);
804                 }
805
806                 umem_free(cmd, MAXPATHLEN);
807                 umem_free(realaltdir, MAXPATHLEN);
808         }
809 }
810
811 static void
812 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
813 {
814         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(ztest_spa));
815         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(ztest_spa));
816
817         /*
818          * Before we kill off ztest, make sure that the config is updated.
819          * See comment above spa_config_sync().
820          */
821         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
822         spa_config_sync(ztest_spa, B_FALSE, B_FALSE);
823         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
824
825         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
826 }
827
828 static uint64_t
829 ztest_random(uint64_t range)
830 {
831         uint64_t r;
832
833         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
834
835         if (range == 0)
836                 return (0);
837
838         if (read(ztest_fd_rand, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
839                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
840
841         return (r % range);
842 }
843
844 /* ARGSUSED */
845 static void
846 ztest_record_enospc(const char *s)
847 {
848         ztest_shared->zs_enospc_count++;
849 }
850
851 static uint64_t
852 ztest_get_ashift(void)
853 {
854         if (ztest_opts.zo_ashift == 0)
855                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(5));
856         return (ztest_opts.zo_ashift);
857 }
858
859 static nvlist_t *
860 make_vdev_file(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift)
861 {
862         char *pathbuf;
863         uint64_t vdev;
864         nvlist_t *file;
865
866         pathbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
867
868         if (ashift == 0)
869                 ashift = ztest_get_ashift();
870
871         if (path == NULL) {
872                 path = pathbuf;
873
874                 if (aux != NULL) {
875                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
876                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
877                             ztest_aux_template, ztest_opts.zo_dir,
878                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool,
879                             aux, vdev);
880                 } else {
881                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
882                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
883                             ztest_dev_template, ztest_opts.zo_dir,
884                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool, vdev);
885                 }
886         }
887
888         if (size != 0) {
889                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
890                 if (fd == -1)
891                         fatal(1, "can't open %s", path);
892                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
893                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
894                 (void) close(fd);
895         }
896
897         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
898         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
899         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
900         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
901         umem_free(pathbuf, MAXPATHLEN);
902
903         return (file);
904 }
905
906 static nvlist_t *
907 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
908     uint64_t ashift, int r)
909 {
910         nvlist_t *raidz, **child;
911         int c;
912
913         if (r < 2)
914                 return (make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift));
915         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
916
917         for (c = 0; c < r; c++)
918                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift);
919
920         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
921         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
922             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
923         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
924             ztest_opts.zo_raidz_parity) == 0);
925         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
926             child, r) == 0);
927
928         for (c = 0; c < r; c++)
929                 nvlist_free(child[c]);
930
931         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
932
933         return (raidz);
934 }
935
936 static nvlist_t *
937 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
938     uint64_t ashift, int r, int m)
939 {
940         nvlist_t *mirror, **child;
941         int c;
942
943         if (m < 1)
944                 return (make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r));
945
946         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
947
948         for (c = 0; c < m; c++)
949                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r);
950
951         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
952         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
953             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
954         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
955             child, m) == 0);
956
957         for (c = 0; c < m; c++)
958                 nvlist_free(child[c]);
959
960         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
961
962         return (mirror);
963 }
964
965 static nvlist_t *
966 make_vdev_root(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift,
967     int log, int r, int m, int t)
968 {
969         nvlist_t *root, **child;
970         int c;
971
972         ASSERT(t > 0);
973
974         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
975
976         for (c = 0; c < t; c++) {
977                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, pool, size, ashift,
978                     r, m);
979                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
980                     log) == 0);
981         }
982
983         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
984         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
985         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
986             child, t) == 0);
987
988         for (c = 0; c < t; c++)
989                 nvlist_free(child[c]);
990
991         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
992
993         return (root);
994 }
995
996 /*
997  * Find a random spa version. Returns back a random spa version in the
998  * range [initial_version, SPA_VERSION_FEATURES].
999  */
1000 static uint64_t
1001 ztest_random_spa_version(uint64_t initial_version)
1002 {
1003         uint64_t version = initial_version;
1004
1005         if (version <= SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES) {
1006                 version = version +
1007                     ztest_random(SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES - version + 1);
1008         }
1009
1010         if (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES)
1011                 version = SPA_VERSION_FEATURES;
1012
1013         ASSERT(SPA_VERSION_IS_SUPPORTED(version));
1014         return (version);
1015 }
1016
1017 static int
1018 ztest_random_blocksize(void)
1019 {
1020         /*
1021          * Choose a block size >= the ashift.
1022          * If the SPA supports new MAXBLOCKSIZE, test up to 1MB blocks.
1023          */
1024         int maxbs = SPA_OLD_MAXBLOCKSHIFT;
1025         if (spa_maxblocksize(ztest_spa) == SPA_MAXBLOCKSIZE)
1026                 maxbs = 20;
1027         uint64_t block_shift =
1028             ztest_random(maxbs - ztest_spa->spa_max_ashift + 1);
1029         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT + block_shift));
1030 }
1031
1032 static int
1033 ztest_random_ibshift(void)
1034 {
1035         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
1036             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
1037 }
1038
1039 static uint64_t
1040 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
1041 {
1042         uint64_t top;
1043         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
1044         vdev_t *tvd;
1045
1046         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1047
1048         do {
1049                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
1050                 tvd = rvd->vdev_child[top];
1051         } while (tvd->vdev_ishole || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
1052             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
1053
1054         return (top);
1055 }
1056
1057 static uint64_t
1058 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
1059 {
1060         uint64_t value;
1061
1062         do {
1063                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
1064         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
1065
1066         return (value);
1067 }
1068
1069 static int
1070 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
1071     boolean_t inherit)
1072 {
1073         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
1074         const char *valname;
1075         char *setpoint;
1076         uint64_t curval;
1077         int error;
1078
1079         error = dsl_prop_set_int(osname, propname,
1080             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL), value);
1081
1082         if (error == ENOSPC) {
1083                 ztest_record_enospc(FTAG);
1084                 return (error);
1085         }
1086         ASSERT0(error);
1087
1088         setpoint = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
1089         VERIFY0(dsl_prop_get_integer(osname, propname, &curval, setpoint));
1090
1091         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
1092                 int err;
1093
1094                 err = zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname);
1095                 if (err)
1096                         (void) printf("%s %s = %llu at '%s'\n",
1097                             osname, propname, (unsigned long long)curval,
1098                                 setpoint);
1099                 else
1100                         (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
1101                             osname, propname, valname, setpoint);
1102         }
1103         umem_free(setpoint, MAXPATHLEN);
1104
1105         return (error);
1106 }
1107
1108 static int
1109 ztest_spa_prop_set_uint64(zpool_prop_t prop, uint64_t value)
1110 {
1111         spa_t *spa = ztest_spa;
1112         nvlist_t *props = NULL;
1113         int error;
1114
1115         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1116         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
1117
1118         error = spa_prop_set(spa, props);
1119
1120         nvlist_free(props);
1121
1122         if (error == ENOSPC) {
1123                 ztest_record_enospc(FTAG);
1124                 return (error);
1125         }
1126         ASSERT0(error);
1127
1128         return (error);
1129 }
1130
1131
1132 /*
1133  * Object and range lock mechanics
1134  */
1135 typedef struct {
1136         list_node_t z_lnode;
1137         refcount_t z_refcnt;
1138         uint64_t z_object;
1139         zfs_rlock_t z_range_lock;
1140 } ztest_znode_t;
1141
1142 typedef struct {
1143         rl_t *z_rl;
1144         ztest_znode_t *z_ztznode;
1145 } ztest_zrl_t;
1146
1147 static ztest_znode_t *
1148 ztest_znode_init(uint64_t object)
1149 {
1150         ztest_znode_t *zp = umem_alloc(sizeof (*zp), UMEM_NOFAIL);
1151
1152         list_link_init(&zp->z_lnode);
1153         refcount_create(&zp->z_refcnt);
1154         zp->z_object = object;
1155         zfs_rlock_init(&zp->z_range_lock);
1156
1157         return (zp);
1158 }
1159
1160 static void
1161 ztest_znode_fini(ztest_znode_t *zp)
1162 {
1163         ASSERT(refcount_is_zero(&zp->z_refcnt));
1164         zfs_rlock_destroy(&zp->z_range_lock);
1165         zp->z_object = 0;
1166         refcount_destroy(&zp->z_refcnt);
1167         list_link_init(&zp->z_lnode);
1168         umem_free(zp, sizeof (*zp));
1169 }
1170
1171 static void
1172 ztest_zll_init(zll_t *zll)
1173 {
1174         mutex_init(&zll->z_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1175         list_create(&zll->z_list, sizeof (ztest_znode_t),
1176             offsetof(ztest_znode_t, z_lnode));
1177 }
1178
1179 static void
1180 ztest_zll_destroy(zll_t *zll)
1181 {
1182         list_destroy(&zll->z_list);
1183         mutex_destroy(&zll->z_lock);
1184 }
1185
1186 #define RL_TAG "range_lock"
1187 static ztest_znode_t *
1188 ztest_znode_get(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1189 {
1190         zll_t *zll = &zd->zd_range_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1191         ztest_znode_t *zp = NULL;
1192         mutex_enter(&zll->z_lock);
1193         for (zp = list_head(&zll->z_list); (zp);
1194             zp = list_next(&zll->z_list, zp)) {
1195                 if (zp->z_object == object) {
1196                         refcount_add(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1197                         break;
1198                 }
1199         }
1200         if (zp == NULL) {
1201                 zp = ztest_znode_init(object);
1202                 refcount_add(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1203                 list_insert_head(&zll->z_list, zp);
1204         }
1205         mutex_exit(&zll->z_lock);
1206         return (zp);
1207 }
1208
1209 static void
1210 ztest_znode_put(ztest_ds_t *zd, ztest_znode_t *zp)
1211 {
1212         zll_t *zll = NULL;
1213         ASSERT3U(zp->z_object, !=, 0);
1214         zll = &zd->zd_range_lock[zp->z_object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1215         mutex_enter(&zll->z_lock);
1216         refcount_remove(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1217         if (refcount_is_zero(&zp->z_refcnt)) {
1218                 list_remove(&zll->z_list, zp);
1219                 ztest_znode_fini(zp);
1220         }
1221         mutex_exit(&zll->z_lock);
1222 }
1223
1224
1225 static void
1226 ztest_rll_init(rll_t *rll)
1227 {
1228         rll->rll_writer = NULL;
1229         rll->rll_readers = 0;
1230         mutex_init(&rll->rll_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1231         cv_init(&rll->rll_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1232 }
1233
1234 static void
1235 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
1236 {
1237         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1238         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1239         mutex_destroy(&rll->rll_lock);
1240         cv_destroy(&rll->rll_cv);
1241 }
1242
1243 static void
1244 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
1245 {
1246         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1247
1248         if (type == RL_READER) {
1249                 while (rll->rll_writer != NULL)
1250                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1251                 rll->rll_readers++;
1252         } else {
1253                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
1254                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1255                 rll->rll_writer = curthread;
1256         }
1257
1258         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1259 }
1260
1261 static void
1262 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
1263 {
1264         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1265
1266         if (rll->rll_writer) {
1267                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1268                 rll->rll_writer = NULL;
1269         } else {
1270                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
1271                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1272                 rll->rll_readers--;
1273         }
1274
1275         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
1276                 cv_broadcast(&rll->rll_cv);
1277
1278         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1279 }
1280
1281 static void
1282 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
1283 {
1284         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1285
1286         ztest_rll_lock(rll, type);
1287 }
1288
1289 static void
1290 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1291 {
1292         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1293
1294         ztest_rll_unlock(rll);
1295 }
1296
1297 static ztest_zrl_t *
1298 ztest_zrl_init(rl_t *rl, ztest_znode_t *zp)
1299 {
1300         ztest_zrl_t *zrl = umem_alloc(sizeof (*zrl), UMEM_NOFAIL);
1301         zrl->z_rl = rl;
1302         zrl->z_ztznode = zp;
1303         return (zrl);
1304 }
1305
1306 static void
1307 ztest_zrl_fini(ztest_zrl_t *zrl)
1308 {
1309         umem_free(zrl, sizeof (*zrl));
1310 }
1311
1312 static ztest_zrl_t *
1313 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
1314     uint64_t size, rl_type_t type)
1315 {
1316         ztest_znode_t *zp = ztest_znode_get(zd, object);
1317         rl_t *rl = zfs_range_lock(&zp->z_range_lock, offset,
1318             size, type);
1319         return (ztest_zrl_init(rl, zp));
1320 }
1321
1322 static void
1323 ztest_range_unlock(ztest_ds_t *zd, ztest_zrl_t *zrl)
1324 {
1325         zfs_range_unlock(zrl->z_rl);
1326         ztest_znode_put(zd, zrl->z_ztznode);
1327         ztest_zrl_fini(zrl);
1328 }
1329
1330 static void
1331 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, ztest_shared_ds_t *szd, objset_t *os)
1332 {
1333         zd->zd_os = os;
1334         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
1335         zd->zd_shared = szd;
1336         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
1337         int l;
1338
1339         if (zd->zd_shared != NULL)
1340                 zd->zd_shared->zd_seq = 0;
1341
1342         VERIFY(rwlock_init(&zd->zd_zilog_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
1343         mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1344
1345         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1346                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
1347
1348         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1349                 ztest_zll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
1350 }
1351
1352 static void
1353 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
1354 {
1355         int l;
1356
1357         mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock);
1358         (void) rwlock_destroy(&zd->zd_zilog_lock);
1359
1360         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1361                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1362
1363         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1364                 ztest_zll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1365 }
1366
1367 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1368
1369 static uint64_t
1370 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1371 {
1372         uint64_t txg;
1373         int error;
1374
1375         /*
1376          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1377          */
1378         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1379         if (error) {
1380                 if (error == ERESTART) {
1381                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1382                         dmu_tx_wait(tx);
1383                 } else {
1384                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1385                         ztest_record_enospc(tag);
1386                 }
1387                 dmu_tx_abort(tx);
1388                 return (0);
1389         }
1390         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1391         ASSERT(txg != 0);
1392         return (txg);
1393 }
1394
1395 static void
1396 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1397 {
1398         uint64_t *ip = buf;
1399         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1400
1401         while (ip < ip_end)
1402                 *ip++ = value;
1403 }
1404
1405 #ifndef NDEBUG
1406 static boolean_t
1407 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1408 {
1409         uint64_t *ip = buf;
1410         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1411         uint64_t diff = 0;
1412
1413         while (ip < ip_end)
1414                 diff |= (value - *ip++);
1415
1416         return (diff == 0);
1417 }
1418 #endif
1419
1420 static void
1421 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1422     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1423 {
1424         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1425         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1426         bt->bt_object = object;
1427         bt->bt_offset = offset;
1428         bt->bt_gen = gen;
1429         bt->bt_txg = txg;
1430         bt->bt_crtxg = crtxg;
1431 }
1432
1433 static void
1434 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1435     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1436 {
1437         ASSERT3U(bt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1438         ASSERT3U(bt->bt_objset, ==, dmu_objset_id(os));
1439         ASSERT3U(bt->bt_object, ==, object);
1440         ASSERT3U(bt->bt_offset, ==, offset);
1441         ASSERT3U(bt->bt_gen, <=, gen);
1442         ASSERT3U(bt->bt_txg, <=, txg);
1443         ASSERT3U(bt->bt_crtxg, ==, crtxg);
1444 }
1445
1446 static ztest_block_tag_t *
1447 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1448 {
1449         dmu_object_info_t doi;
1450         ztest_block_tag_t *bt;
1451
1452         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1453         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1454         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1455         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1456
1457         return (bt);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * ZIL logging ops
1462  */
1463
1464 #define lrz_type        lr_mode
1465 #define lrz_blocksize   lr_uid
1466 #define lrz_ibshift     lr_gid
1467 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1468 #define lrz_bonuslen    lr_crtime[1]
1469
1470 static void
1471 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1472 {
1473         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1474         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1475         itx_t *itx;
1476
1477         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1478                 return;
1479
1480         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1481         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1482             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1483
1484         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1485 }
1486
1487 static void
1488 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1489 {
1490         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1491         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1492         itx_t *itx;
1493
1494         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1495                 return;
1496
1497         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1498         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1499             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1500
1501         itx->itx_oid = object;
1502         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1503 }
1504
1505 static void
1506 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1507 {
1508         itx_t *itx;
1509         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1510
1511         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1512                 return;
1513
1514         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1515                 write_state = WR_INDIRECT;
1516
1517         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1518             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1519
1520         if (write_state == WR_COPIED &&
1521             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1522             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1523                 zil_itx_destroy(itx);
1524                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1525                 write_state = WR_NEED_COPY;
1526         }
1527         itx->itx_private = zd;
1528         itx->itx_wr_state = write_state;
1529         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1530         itx->itx_sod += (write_state == WR_NEED_COPY ? lr->lr_length : 0);
1531
1532         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1533             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1534
1535         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1536 }
1537
1538 static void
1539 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1540 {
1541         itx_t *itx;
1542
1543         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1544                 return;
1545
1546         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1547         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1548             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1549
1550         itx->itx_sync = B_FALSE;
1551         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1552 }
1553
1554 static void
1555 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1556 {
1557         itx_t *itx;
1558
1559         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1560                 return;
1561
1562         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1563         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1564             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1565
1566         itx->itx_sync = B_FALSE;
1567         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1568 }
1569
1570 /*
1571  * ZIL replay ops
1572  */
1573 static int
1574 ztest_replay_create(ztest_ds_t *zd, lr_create_t *lr, boolean_t byteswap)
1575 {
1576         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1577         objset_t *os = zd->zd_os;
1578         ztest_block_tag_t *bbt;
1579         dmu_buf_t *db;
1580         dmu_tx_t *tx;
1581         uint64_t txg;
1582         int error = 0;
1583
1584         if (byteswap)
1585                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1586
1587         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1588         ASSERT(name[0] != '\0');
1589
1590         tx = dmu_tx_create(os);
1591
1592         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1593
1594         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1595                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1596         } else {
1597                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1598         }
1599
1600         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1601         if (txg == 0)
1602                 return (ENOSPC);
1603
1604         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1605
1606         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1607                 if (lr->lr_foid == 0) {
1608                         lr->lr_foid = zap_create(os,
1609                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1610                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1611                 } else {
1612                         error = zap_create_claim(os, lr->lr_foid,
1613                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1614                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1615                 }
1616         } else {
1617                 if (lr->lr_foid == 0) {
1618                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc(os,
1619                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1620                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1621                 } else {
1622                         error = dmu_object_claim(os, lr->lr_foid,
1623                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1624                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1625                 }
1626         }
1627
1628         if (error) {
1629                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1630                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1631                 dmu_tx_commit(tx);
1632                 return (error);
1633         }
1634
1635         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1636
1637         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1638                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1639                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1640
1641         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1642         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1643         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1644         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_gen, txg, txg);
1645         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1646
1647         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1648             &lr->lr_foid, tx));
1649
1650         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1651
1652         dmu_tx_commit(tx);
1653
1654         return (0);
1655 }
1656
1657 static int
1658 ztest_replay_remove(ztest_ds_t *zd, lr_remove_t *lr, boolean_t byteswap)
1659 {
1660         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1661         objset_t *os = zd->zd_os;
1662         dmu_object_info_t doi;
1663         dmu_tx_t *tx;
1664         uint64_t object, txg;
1665
1666         if (byteswap)
1667                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1668
1669         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1670         ASSERT(name[0] != '\0');
1671
1672         VERIFY3U(0, ==,
1673             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1674         ASSERT(object != 0);
1675
1676         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1677
1678         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1679
1680         tx = dmu_tx_create(os);
1681
1682         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1683         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1684
1685         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1686         if (txg == 0) {
1687                 ztest_object_unlock(zd, object);
1688                 return (ENOSPC);
1689         }
1690
1691         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1692                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1693         } else {
1694                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1695         }
1696
1697         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1698
1699         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1700
1701         dmu_tx_commit(tx);
1702
1703         ztest_object_unlock(zd, object);
1704
1705         return (0);
1706 }
1707
1708 static int
1709 ztest_replay_write(ztest_ds_t *zd, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
1710 {
1711         objset_t *os = zd->zd_os;
1712         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1713         uint64_t offset, length;
1714         ztest_block_tag_t *bt = data;
1715         ztest_block_tag_t *bbt;
1716         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1717         dmu_object_info_t doi;
1718         dmu_tx_t *tx;
1719         dmu_buf_t *db;
1720         arc_buf_t *abuf = NULL;
1721         ztest_zrl_t *rl;
1722
1723         if (byteswap)
1724                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1725
1726         offset = lr->lr_offset;
1727         length = lr->lr_length;
1728
1729         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1730         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1731                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1732                 if (length < blocksize) {
1733                         offset -= offset % blocksize;
1734                         length = blocksize;
1735                 }
1736         }
1737
1738         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1739                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1740
1741         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1742                 bt = NULL;
1743
1744         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1745         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1746
1747         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1748
1749         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1750
1751         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1752         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1753         gen = bbt->bt_gen;
1754         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1755         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1756
1757         tx = dmu_tx_create(os);
1758
1759         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1760
1761         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1762             P2PHASE(offset, length) == 0)
1763                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1764
1765         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1766         if (txg == 0) {
1767                 if (abuf != NULL)
1768                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1769                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1770                 ztest_range_unlock(zd, rl);
1771                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1772                 return (ENOSPC);
1773         }
1774
1775         if (bt != NULL) {
1776                 /*
1777                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1778                  * but not always, because we also want to verify correct
1779                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1780                  */
1781                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1782                 if (ztest_random(4) != 0) {
1783                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1784                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1785                         ztest_block_tag_t rbt;
1786
1787                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1788                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1789                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1790                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid,
1791                                     offset, gen, txg, crtxg);
1792                         }
1793                 }
1794
1795                 /*
1796                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1797                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1798                  * open-context data, which may be different than the data
1799                  * as it was when the write was generated.
1800                  */
1801                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1802                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, offset,
1803                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1804                             bt->bt_crtxg);
1805                 }
1806
1807                 /*
1808                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1809                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1810                  */
1811                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, offset, gen, txg, crtxg);
1812         }
1813
1814         if (abuf == NULL) {
1815                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1816         } else {
1817                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1818                 dmu_assign_arcbuf(db, offset, abuf, tx);
1819         }
1820
1821         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
1822
1823         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1824
1825         dmu_tx_commit(tx);
1826
1827         ztest_range_unlock(zd, rl);
1828         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1829
1830         return (0);
1831 }
1832
1833 static int
1834 ztest_replay_truncate(ztest_ds_t *zd, lr_truncate_t *lr, boolean_t byteswap)
1835 {
1836         objset_t *os = zd->zd_os;
1837         dmu_tx_t *tx;
1838         uint64_t txg;
1839         ztest_zrl_t *rl;
1840
1841         if (byteswap)
1842                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1843
1844         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1845         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1846             RL_WRITER);
1847
1848         tx = dmu_tx_create(os);
1849
1850         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
1851
1852         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1853         if (txg == 0) {
1854                 ztest_range_unlock(zd, rl);
1855                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1856                 return (ENOSPC);
1857         }
1858
1859         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
1860             lr->lr_length, tx) == 0);
1861
1862         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
1863
1864         dmu_tx_commit(tx);
1865
1866         ztest_range_unlock(zd, rl);
1867         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1868
1869         return (0);
1870 }
1871
1872 static int
1873 ztest_replay_setattr(ztest_ds_t *zd, lr_setattr_t *lr, boolean_t byteswap)
1874 {
1875         objset_t *os = zd->zd_os;
1876         dmu_tx_t *tx;
1877         dmu_buf_t *db;
1878         ztest_block_tag_t *bbt;
1879         uint64_t txg, lrtxg, crtxg;
1880
1881         if (byteswap)
1882                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1883
1884         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
1885
1886         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1887
1888         tx = dmu_tx_create(os);
1889         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
1890
1891         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1892         if (txg == 0) {
1893                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1894                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1895                 return (ENOSPC);
1896         }
1897
1898         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1899         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1900         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1901         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1902
1903         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1904                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
1905                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
1906                 ASSERT(lrtxg != 0);
1907         } else {
1908                 /*
1909                  * Randomly change the size and increment the generation.
1910                  */
1911                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
1912                     sizeof (*bbt);
1913                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
1914                 ASSERT(lrtxg == 0);
1915         }
1916
1917         /*
1918          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
1919          */
1920         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode,
1921             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
1922
1923         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1924
1925         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
1926         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
1927         VERIFY0(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx));
1928         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1929
1930         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode, txg, crtxg);
1931
1932         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1933
1934         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
1935
1936         dmu_tx_commit(tx);
1937
1938         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1939
1940         return (0);
1941 }
1942
1943 zil_replay_func_t ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
1944         NULL,                           /* 0 no such transaction type */
1945         (zil_replay_func_t)ztest_replay_create,         /* TX_CREATE */
1946         NULL,                                           /* TX_MKDIR */
1947         NULL,                                           /* TX_MKXATTR */
1948         NULL,                                           /* TX_SYMLINK */
1949         (zil_replay_func_t)ztest_replay_remove,         /* TX_REMOVE */
1950         NULL,                                           /* TX_RMDIR */
1951         NULL,                                           /* TX_LINK */
1952         NULL,                                           /* TX_RENAME */
1953         (zil_replay_func_t)ztest_replay_write,          /* TX_WRITE */
1954         (zil_replay_func_t)ztest_replay_truncate,       /* TX_TRUNCATE */
1955         (zil_replay_func_t)ztest_replay_setattr,        /* TX_SETATTR */
1956         NULL,                                           /* TX_ACL */
1957         NULL,                                           /* TX_CREATE_ACL */
1958         NULL,                                           /* TX_CREATE_ATTR */
1959         NULL,                                           /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
1960         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ACL */
1961         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ATTR */
1962         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
1963         NULL,                                           /* TX_WRITE2 */
1964 };
1965
1966 /*
1967  * ZIL get_data callbacks
1968  */
1969 typedef struct ztest_zgd_private {
1970         ztest_ds_t *z_zd;
1971         ztest_zrl_t *z_rl;
1972         uint64_t z_object;
1973 } ztest_zgd_private_t;
1974
1975 static void
1976 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
1977 {
1978         ztest_zgd_private_t *zzp = zgd->zgd_private;
1979         ztest_ds_t *zd = zzp->z_zd;
1980         uint64_t object = zzp->z_object;
1981
1982         if (zgd->zgd_db)
1983                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
1984
1985         ztest_range_unlock(zd, zzp->z_rl);
1986         ztest_object_unlock(zd, object);
1987
1988         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
1989                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
1990
1991         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
1992         umem_free(zzp, sizeof (*zzp));
1993 }
1994
1995 static int
1996 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
1997 {
1998         ztest_ds_t *zd = arg;
1999         objset_t *os = zd->zd_os;
2000         uint64_t object = lr->lr_foid;
2001         uint64_t offset = lr->lr_offset;
2002         uint64_t size = lr->lr_length;
2003         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
2004         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
2005         uint64_t crtxg;
2006         dmu_object_info_t doi;
2007         dmu_buf_t *db;
2008         zgd_t *zgd;
2009         int error;
2010         ztest_zgd_private_t *zgd_private;
2011
2012         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2013         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
2014         if (error) {
2015                 ztest_object_unlock(zd, object);
2016                 return (error);
2017         }
2018
2019         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
2020
2021         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
2022                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
2023                 ztest_object_unlock(zd, object);
2024                 return (ENOENT);
2025         }
2026
2027         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2028         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2029         db = NULL;
2030
2031         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
2032         zgd->zgd_zilog = zd->zd_zilog;
2033         zgd_private = umem_zalloc(sizeof (ztest_zgd_private_t), UMEM_NOFAIL);
2034         zgd_private->z_zd = zd;
2035         zgd_private->z_object = object;
2036         zgd->zgd_private = zgd_private;
2037
2038         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
2039                 zgd_private->z_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2040                     RL_READER);
2041
2042                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
2043                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2044                 ASSERT(error == 0);
2045         } else {
2046                 size = doi.doi_data_block_size;
2047                 if (ISP2(size)) {
2048                         offset = P2ALIGN(offset, size);
2049                 } else {
2050                         ASSERT(offset < size);
2051                         offset = 0;
2052                 }
2053
2054                 zgd_private->z_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2055                     RL_READER);
2056
2057                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
2058                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2059
2060                 if (error == 0) {
2061                         blkptr_t *obp = dmu_buf_get_blkptr(db);
2062                         if (obp) {
2063                                 ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2064                                 *bp = *obp;
2065                         }
2066
2067                         zgd->zgd_db = db;
2068                         zgd->zgd_bp = bp;
2069
2070                         ASSERT(db->db_offset == offset);
2071                         ASSERT(db->db_size == size);
2072
2073                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
2074                             ztest_get_done, zgd);
2075
2076                         if (error == 0)
2077                                 return (0);
2078                 }
2079         }
2080
2081         ztest_get_done(zgd, error);
2082
2083         return (error);
2084 }
2085
2086 static void *
2087 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
2088 {
2089         char *lr;
2090         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2091
2092         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
2093
2094         if (name)
2095                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
2096
2097         return (lr);
2098 }
2099
2100 void
2101 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
2102 {
2103         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2104
2105         umem_free(lr, lrsize + namesize);
2106 }
2107
2108 /*
2109  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
2110  */
2111 static int
2112 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2113 {
2114         int missing = 0;
2115         int error;
2116         int i;
2117
2118         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2119
2120         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
2121                 od->od_object = 0;
2122                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
2123                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
2124                 if (error) {
2125                         ASSERT(error == ENOENT);
2126                         ASSERT(od->od_object == 0);
2127                         missing++;
2128                 } else {
2129                         dmu_buf_t *db;
2130                         ztest_block_tag_t *bbt;
2131                         dmu_object_info_t doi;
2132
2133                         ASSERT(od->od_object != 0);
2134                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
2135
2136                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
2137                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
2138                             od->od_object, FTAG, &db));
2139                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2140                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2141                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
2142                         od->od_type = doi.doi_type;
2143                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
2144                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
2145                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2146                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
2147                 }
2148         }
2149
2150         return (missing);
2151 }
2152
2153 static int
2154 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2155 {
2156         int missing = 0;
2157         int i;
2158
2159         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2160
2161         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
2162                 if (missing) {
2163                         od->od_object = 0;
2164                         missing++;
2165                         continue;
2166                 }
2167
2168                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2169
2170                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2171                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
2172                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
2173                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
2174                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
2175                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
2176                 lr->lrz_bonuslen = dmu_bonus_max();
2177                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
2178                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
2179
2180                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
2181                         ASSERT(missing == 0);
2182                         od->od_object = 0;
2183                         missing++;
2184                 } else {
2185                         od->od_object = lr->lr_foid;
2186                         od->od_type = od->od_crtype;
2187                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
2188                         od->od_gen = od->od_crgen;
2189                         ASSERT(od->od_object != 0);
2190                 }
2191
2192                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2193         }
2194
2195         return (missing);
2196 }
2197
2198 static int
2199 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2200 {
2201         int missing = 0;
2202         int error;
2203         int i;
2204
2205         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2206
2207         od += count - 1;
2208
2209         for (i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
2210                 if (missing) {
2211                         missing++;
2212                         continue;
2213                 }
2214
2215                 /*
2216                  * No object was found.
2217                  */
2218                 if (od->od_object == 0)
2219                         continue;
2220
2221                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2222
2223                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2224
2225                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
2226                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
2227                         missing++;
2228                 } else {
2229                         od->od_object = 0;
2230                 }
2231                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2232         }
2233
2234         return (missing);
2235 }
2236
2237 static int
2238 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
2239     void *data)
2240 {
2241         lr_write_t *lr;
2242         int error;
2243
2244         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
2245
2246         lr->lr_foid = object;
2247         lr->lr_offset = offset;
2248         lr->lr_length = size;
2249         lr->lr_blkoff = 0;
2250         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
2251
2252         bcopy(data, lr + 1, size);
2253
2254         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
2255
2256         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
2257
2258         return (error);
2259 }
2260
2261 static int
2262 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2263 {
2264         lr_truncate_t *lr;
2265         int error;
2266
2267         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2268
2269         lr->lr_foid = object;
2270         lr->lr_offset = offset;
2271         lr->lr_length = size;
2272
2273         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
2274
2275         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2276
2277         return (error);
2278 }
2279
2280 static int
2281 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
2282 {
2283         lr_setattr_t *lr;
2284         int error;
2285
2286         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2287
2288         lr->lr_foid = object;
2289         lr->lr_size = 0;
2290         lr->lr_mode = 0;
2291
2292         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
2293
2294         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2295
2296         return (error);
2297 }
2298
2299 static void
2300 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2301 {
2302         objset_t *os = zd->zd_os;
2303         dmu_tx_t *tx;
2304         uint64_t txg;
2305         ztest_zrl_t *rl;
2306
2307         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2308
2309         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2310         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
2311
2312         tx = dmu_tx_create(os);
2313
2314         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
2315
2316         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2317
2318         if (txg != 0) {
2319                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
2320                 dmu_tx_commit(tx);
2321                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2322         } else {
2323                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
2324         }
2325
2326         ztest_range_unlock(zd, rl);
2327         ztest_object_unlock(zd, object);
2328 }
2329
2330 static void
2331 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
2332 {
2333         int err;
2334         ztest_block_tag_t wbt;
2335         dmu_object_info_t doi;
2336         enum ztest_io_type io_type;
2337         uint64_t blocksize;
2338         void *data;
2339
2340         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
2341         blocksize = doi.doi_data_block_size;
2342         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
2343
2344         /*
2345          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
2346          */
2347         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
2348         if (ztest_random(2) == 0)
2349                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
2350
2351         (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2352
2353         switch (io_type) {
2354
2355         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
2356                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, offset, 0, 0, 0);
2357                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
2358                 break;
2359
2360         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
2361                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
2362                 if (ztest_random(2) == 0) {
2363                         /*
2364                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
2365                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
2366                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
2367                          */
2368                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
2369                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
2370                 }
2371                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2372                 break;
2373
2374         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
2375                 bzero(data, blocksize);
2376                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2377                 break;
2378
2379         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
2380                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
2381                 break;
2382
2383         case ZTEST_IO_SETATTR:
2384                 (void) ztest_setattr(zd, object);
2385                 break;
2386         default:
2387                 break;
2388
2389         case ZTEST_IO_REWRITE:
2390                 (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
2391                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2392                     ZFS_PROP_CHECKSUM, spa_dedup_checksum(ztest_spa),
2393                     B_FALSE);
2394                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2395                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2396                     ZFS_PROP_COMPRESSION,
2397                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION),
2398                     B_FALSE);
2399                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2400                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2401
2402                 VERIFY0(dmu_read(zd->zd_os, object, offset, blocksize, data,
2403                     DMU_READ_NO_PREFETCH));
2404
2405                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2406                 break;
2407         }
2408
2409         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2410
2411         umem_free(data, blocksize);
2412 }
2413
2414 /*
2415  * Initialize an object description template.
2416  */
2417 static void
2418 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2419     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t gen)
2420 {
2421         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2422         od->od_object = 0;
2423
2424         od->od_crtype = type;
2425         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2426         od->od_crgen = gen;
2427
2428         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2429         od->od_blocksize = 0;
2430         od->od_gen = 0;
2431
2432         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2433             tag, (longlong_t)id, (u_longlong_t)index);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2438  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2439  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2440  * use the existing objects.
2441  */
2442 static int
2443 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2444 {
2445         int count = size / sizeof (*od);
2446         int rv = 0;
2447
2448         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2449         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2450             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2451             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2452                 rv = -1;
2453         zd->zd_od = od;
2454         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2455
2456         return (rv);
2457 }
2458
2459 /* ARGSUSED */
2460 void
2461 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2462 {
2463         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2464
2465         (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2466
2467         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2468
2469         /*
2470          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2471          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2472          * will verify that the log really does contain this record.
2473          */
2474         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2475         ASSERT(zd->zd_shared != NULL);
2476         ASSERT3U(zd->zd_shared->zd_seq, <=, zilog->zl_commit_lr_seq);
2477         zd->zd_shared->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2478         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2479
2480         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2481 }
2482
2483 /*
2484  * This function is designed to simulate the operations that occur during a
2485  * mount/unmount operation.  We hold the dataset across these operations in an
2486  * attempt to expose any implicit assumptions about ZIL management.
2487  */
2488 /* ARGSUSED */
2489 void
2490 ztest_zil_remount(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2491 {
2492         objset_t *os = zd->zd_os;
2493
2494         /*
2495          * We grab the zd_dirobj_lock to ensure that no other thread is
2496          * updating the zil (i.e. adding in-memory log records) and the
2497          * zd_zilog_lock to block any I/O.
2498          */
2499         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2500         (void) rw_wrlock(&zd->zd_zilog_lock);
2501
2502         /* zfs_sb_teardown() */
2503         zil_close(zd->zd_zilog);
2504
2505         /* zfsvfs_setup() */
2506         VERIFY(zil_open(os, ztest_get_data) == zd->zd_zilog);
2507         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
2508
2509         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2510         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2511 }
2512
2513 /*
2514  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2515  * or create a pool with a bad vdev spec.
2516  */
2517 /* ARGSUSED */
2518 void
2519 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2520 {
2521         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2522         spa_t *spa;
2523         nvlist_t *nvroot;
2524
2525         /*
2526          * Attempt to create using a bad file.
2527          */
2528         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2529         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2530             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL));
2531         nvlist_free(nvroot);
2532
2533         /*
2534          * Attempt to create using a bad mirror.
2535          */
2536         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2537         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2538             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL));
2539         nvlist_free(nvroot);
2540
2541         /*
2542          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2543          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2544          */
2545         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
2546         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2547         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_create(zo->zo_pool, nvroot, NULL, NULL));
2548         nvlist_free(nvroot);
2549         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zo->zo_pool, &spa, FTAG));
2550         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zo->zo_pool));
2551         spa_close(spa, FTAG);
2552
2553         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2554 }
2555
2556 /* ARGSUSED */
2557 void
2558 ztest_spa_upgrade(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2559 {
2560         spa_t *spa;
2561         uint64_t initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2562         uint64_t version, newversion;
2563         nvlist_t *nvroot, *props;
2564         char *name;
2565
2566         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2567         name = kmem_asprintf("%s_upgrade", ztest_opts.zo_pool);
2568
2569         /*
2570          * Clean up from previous runs.
2571          */
2572         (void) spa_destroy(name);
2573
2574         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, name, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2575             0, ztest_opts.zo_raidz, ztest_opts.zo_mirrors, 1);
2576
2577         /*
2578          * If we're configuring a RAIDZ device then make sure that the
2579          * the initial version is capable of supporting that feature.
2580          */
2581         switch (ztest_opts.zo_raidz_parity) {
2582         case 0:
2583         case 1:
2584                 initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2585                 break;
2586         case 2:
2587                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ2;
2588                 break;
2589         case 3:
2590                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ3;
2591                 break;
2592         }
2593
2594         /*
2595          * Create a pool with a spa version that can be upgraded. Pick
2596          * a value between initial_version and SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES.
2597          */
2598         do {
2599                 version = ztest_random_spa_version(initial_version);
2600         } while (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES);
2601
2602         props = fnvlist_alloc();
2603         fnvlist_add_uint64(props,
2604             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION), version);
2605         VERIFY3S(spa_create(name, nvroot, props, NULL), ==, 0);
2606         fnvlist_free(nvroot);
2607         fnvlist_free(props);
2608
2609         VERIFY3S(spa_open(name, &spa, FTAG), ==, 0);
2610         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, version);
2611         newversion = ztest_random_spa_version(version + 1);
2612
2613         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
2614                 (void) printf("upgrading spa version from %llu to %llu\n",
2615                     (u_longlong_t)version, (u_longlong_t)newversion);
2616         }
2617
2618         spa_upgrade(spa, newversion);
2619         VERIFY3U(spa_version(spa), >, version);
2620         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, fnvlist_lookup_uint64(spa->spa_config,
2621             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION)));
2622         spa_close(spa, FTAG);
2623
2624         strfree(name);
2625         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2626 }
2627
2628 static vdev_t *
2629 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2630 {
2631         vdev_t *mvd;
2632         int c;
2633
2634         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2635                 return (vd);
2636
2637         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2638                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2639                     NULL)
2640                         return (mvd);
2641
2642         return (NULL);
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2647  */
2648 int
2649 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2650 {
2651         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2652         int c;
2653
2654         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2655
2656         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2657                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2658
2659                 if (cvd->vdev_ishole)
2660                         break;
2661         }
2662         return (c);
2663 }
2664
2665 /*
2666  * Verify that vdev_add() works as expected.
2667  */
2668 /* ARGSUSED */
2669 void
2670 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2671 {
2672         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2673         spa_t *spa = ztest_spa;
2674         uint64_t leaves;
2675         uint64_t guid;
2676         nvlist_t *nvroot;
2677         int error;
2678
2679         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2680         leaves = MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2681
2682         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2683
2684         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2685
2686         /*
2687          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2688          */
2689         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2690                 /*
2691                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2692                  */
2693                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2694
2695                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2696
2697                 /*
2698                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2699                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2700                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2701                  * grab a reference on the dataset which may cause
2702                  * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
2703                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2704                  */
2705                 rw_wrlock(&ztest_name_lock);
2706                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2707                 rw_unlock(&ztest_name_lock);
2708
2709                 if (error && error != EEXIST)
2710                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2711         } else {
2712                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2713
2714                 /*
2715                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2716                  */
2717                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL,
2718                     ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2719                     ztest_random(4) == 0, ztest_opts.zo_raidz,
2720                     zs->zs_mirrors, 1);
2721
2722                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2723                 nvlist_free(nvroot);
2724
2725                 if (error == ENOSPC)
2726                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2727                 else if (error != 0)
2728                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2729         }
2730
2731         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2732 }
2733
2734 /*
2735  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2736  */
2737 /* ARGSUSED */
2738 void
2739 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2740 {
2741         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2742         spa_t *spa = ztest_spa;
2743         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2744         spa_aux_vdev_t *sav;
2745         char *aux;
2746         char *path;
2747         uint64_t guid = 0;
2748         int error;
2749
2750         path = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2751
2752         if (ztest_random(2) == 0) {
2753                 sav = &spa->spa_spares;
2754                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
2755         } else {
2756                 sav = &spa->spa_l2cache;
2757                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
2758         }
2759
2760         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2761
2762         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2763
2764         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
2765                 /*
2766                  * Pick a random device to remove.
2767                  */
2768                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
2769         } else {
2770                 /*
2771                  * Find an unused device we can add.
2772                  */
2773                 zs->zs_vdev_aux = 0;
2774                 for (;;) {
2775                         int c;
2776                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN, ztest_aux_template,
2777                             ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool, aux,
2778                             zs->zs_vdev_aux);
2779                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
2780                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
2781                                     path) == 0)
2782                                         break;
2783                         if (c == sav->sav_count &&
2784                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
2785                                 break;
2786                         zs->zs_vdev_aux++;
2787                 }
2788         }
2789
2790         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2791
2792         if (guid == 0) {
2793                 /*
2794                  * Add a new device.
2795                  */
2796                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux, NULL,
2797                     (ztest_opts.zo_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
2798                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2799                 if (error != 0)
2800                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
2801                 nvlist_free(nvroot);
2802         } else {
2803                 /*
2804                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
2805                  * vdev state first to make sure we handle removal
2806                  * of devices that have pending state changes.
2807                  */
2808                 if (ztest_random(2) == 0)
2809                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
2810
2811                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2812                 if (error != 0 && error != EBUSY)
2813                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
2814         }
2815
2816         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2817
2818         umem_free(path, MAXPATHLEN);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * split a pool if it has mirror tlvdevs
2823  */
2824 /* ARGSUSED */
2825 void
2826 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2827 {
2828         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2829         spa_t *spa = ztest_spa;
2830         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2831         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
2832         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
2833         int error = 0;
2834
2835         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2836
2837         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
2838         if (zs->zs_mirrors < 3 || ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2839                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2840                 return;
2841         }
2842
2843         /* clean up the old pool, if any */
2844         (void) spa_destroy("splitp");
2845
2846         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2847
2848         /* generate a config from the existing config */
2849         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2850         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
2851             &tree) == 0);
2852         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2853
2854         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
2855             &children) == 0);
2856
2857         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
2858         for (c = 0; c < children; c++) {
2859                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
2860                 nvlist_t **mchild;
2861                 uint_t mchildren;
2862
2863                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
2864                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
2865                             0) == 0);
2866                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
2867                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
2868                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
2869                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
2870                         if (lastlogid == 0)
2871                                 lastlogid = schildren;
2872                         ++schildren;
2873                         continue;
2874                 }
2875                 lastlogid = 0;
2876                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
2877                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
2878                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
2879         }
2880
2881         /* OK, create a config that can be used to split */
2882         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2883         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
2884             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
2885         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
2886             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
2887
2888         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2889         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
2890
2891         for (c = 0; c < schildren; c++)
2892                 nvlist_free(schild[c]);
2893         free(schild);
2894         nvlist_free(split);
2895
2896         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2897
2898         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
2899         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
2900         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2901
2902         nvlist_free(config);
2903
2904         if (error == 0) {
2905                 (void) printf("successful split - results:\n");
2906                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2907                 show_pool_stats(spa);
2908                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
2909                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2910                 ++zs->zs_splits;
2911                 --zs->zs_mirrors;
2912         }
2913         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2914
2915 }
2916
2917 /*
2918  * Verify that we can attach and detach devices.
2919  */
2920 /* ARGSUSED */
2921 void
2922 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2923 {
2924         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2925         spa_t *spa = ztest_spa;
2926         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
2927         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2928         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
2929         nvlist_t *root;
2930         uint64_t leaves;
2931         uint64_t leaf, top;
2932         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
2933         uint64_t oldguid, pguid;
2934         uint64_t oldsize, newsize;
2935         char *oldpath, *newpath;
2936         int replacing;
2937         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
2938         int newvd_is_spare = B_FALSE;
2939         int oldvd_is_log;
2940         int error, expected_error;
2941
2942         oldpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2943         newpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2944
2945         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2946         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2947
2948         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2949
2950         /*
2951          * Decide whether to do an attach or a replace.
2952          */
2953         replacing = ztest_random(2);
2954
2955         /*
2956          * Pick a random top-level vdev.
2957          */
2958         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
2959
2960         /*
2961          * Pick a random leaf within it.
2962          */
2963         leaf = ztest_random(leaves);
2964
2965         /*
2966          * Locate this vdev.
2967          */
2968         oldvd = rvd->vdev_child[top];
2969         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
2970                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
2971                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
2972                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / ztest_opts.zo_raidz];
2973         }
2974         if (ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2975                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
2976                 ASSERT(oldvd->vdev_children == ztest_opts.zo_raidz);
2977                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % ztest_opts.zo_raidz];
2978         }
2979
2980         /*
2981          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
2982          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
2983          */
2984         while (oldvd->vdev_children != 0) {
2985                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
2986                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
2987                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
2988         }
2989
2990         oldguid = oldvd->vdev_guid;
2991         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
2992         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
2993         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
2994         pvd = oldvd->vdev_parent;
2995         pguid = pvd->vdev_guid;
2996
2997         /*
2998          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
2999          */
3000         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
3001                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3002                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
3003                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
3004                     error != ENOTSUP)
3005                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
3006                 goto out;
3007         }
3008
3009         /*
3010          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
3011          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
3012          */
3013         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
3014                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
3015                 newvd_is_spare = B_TRUE;
3016                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
3017         } else {
3018                 (void) snprintf(newpath, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
3019                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
3020                     top * leaves + leaf);
3021                 if (ztest_random(2) == 0)
3022                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
3023                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
3024         }
3025
3026         if (newvd) {
3027                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
3028         } else {
3029                 /*
3030                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
3031                  * If it's smaller, the attach should fail.
3032                  * If it's larger, and we're doing a replace,
3033                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
3034                  */
3035                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
3036         }
3037
3038         /*
3039          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
3040          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
3041          *
3042          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
3043          *
3044          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
3045          */
3046         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
3047             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
3048             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
3049             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
3050                 expected_error = ENOTSUP;
3051         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
3052                 expected_error = ENOTSUP;
3053         else if (newvd == oldvd)
3054                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
3055         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
3056                 expected_error = EBUSY;
3057         else if (newsize < oldsize)
3058                 expected_error = EOVERFLOW;
3059         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
3060                 expected_error = EDOM;
3061         else
3062                 expected_error = 0;
3063
3064         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3065
3066         /*
3067          * Build the nvlist describing newpath.
3068          */
3069         root = make_vdev_root(newpath, NULL, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
3070             ashift, 0, 0, 0, 1);
3071
3072         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
3073
3074         nvlist_free(root);
3075
3076         /*
3077          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
3078          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
3079          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
3080          */
3081         if (expected_error == ENOTSUP &&
3082             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
3083                 expected_error = error;
3084
3085         /*
3086          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
3087          */
3088         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
3089                 expected_error = error;
3090
3091         /* XXX workaround 6690467 */
3092         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
3093                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
3094                     "returned %d, expected %d",
3095                     oldpath, oldsize, newpath,
3096                     newsize, replacing, error, expected_error);
3097         }
3098 out:
3099         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3100
3101         umem_free(oldpath, MAXPATHLEN);
3102         umem_free(newpath, MAXPATHLEN);
3103 }
3104
3105 /*
3106  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
3107  */
3108 vdev_t *
3109 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3110 {
3111         ASSERTV(spa_t *spa = vd->vdev_spa);
3112         size_t *newsize = arg;
3113         size_t fsize;
3114         int fd;
3115
3116         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3117         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3118
3119         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
3120                 return (vd);
3121
3122         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
3123         VERIFY(ftruncate(fd, *newsize) == 0);
3124
3125         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3126                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
3127                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
3128         }
3129         (void) close(fd);
3130         return (NULL);
3131 }
3132
3133 /*
3134  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
3135  */
3136 /* ARGSUSED */
3137 vdev_t *
3138 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3139 {
3140         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
3141         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
3142         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
3143         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
3144         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
3145         int error;
3146
3147         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3148         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3149
3150         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
3151         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3152         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
3153         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3154
3155         /*
3156          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
3157          * failed then we abort the expand. The only way to know that
3158          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
3159          */
3160         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3161                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3162                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
3163                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
3164                 }
3165                 return (vd);
3166         }
3167         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
3168
3169         /*
3170          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
3171          * still talking to the original vdev. It's possible this
3172          * vdev may have been detached/replaced while we were
3173          * trying to online it.
3174          */
3175         if (generation != spa->spa_config_generation) {
3176                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3177                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
3178                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
3179                             "got gen %llu\n",
3180                             (u_longlong_t)guid,
3181                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
3182                             (u_longlong_t)generation,
3183                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
3184                 }
3185                 return (vd);
3186         }
3187         return (NULL);
3188 }
3189
3190 /*
3191  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
3192  * We continue to walk the tree until we either have walked all
3193  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
3194  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
3195  * leaf vdev we encounter.
3196  */
3197 vdev_t *
3198 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
3199 {
3200         uint_t c;
3201
3202         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3203                 if (func == NULL)
3204                         return (vd);
3205                 else
3206                         return (func(vd, arg));
3207         }
3208
3209         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
3210                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
3211                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
3212                         return (cvd);
3213         }
3214         return (NULL);
3215 }
3216
3217 /*
3218  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
3219  */
3220 /* ARGSUSED */
3221 void
3222 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3223 {
3224         spa_t *spa = ztest_spa;
3225         vdev_t *vd, *tvd;
3226         metaslab_class_t *mc;
3227         metaslab_group_t *mg;
3228         size_t psize, newsize;
3229         uint64_t top;
3230         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
3231
3232         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3233         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3234
3235         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3236
3237         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3238         mg = tvd->vdev_mg;
3239         mc = mg->mg_class;
3240         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3241         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3242
3243         /*
3244          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
3245          * our top-level device.
3246          */
3247         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
3248         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
3249         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3250
3251         psize = vd->vdev_psize;
3252
3253         /*
3254          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
3255          * original size, and it has a valid psize.
3256          */
3257         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
3258             psize == 0 || psize >= 4 * ztest_opts.zo_vdev_size) {
3259                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3260                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3261                 return;
3262         }
3263         ASSERT(psize > 0);
3264         newsize = psize + psize / 8;
3265         ASSERT3U(newsize, >, psize);
3266
3267         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3268                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
3269                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
3270         }
3271
3272         /*
3273          * Growing the vdev is a two step process:
3274          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
3275          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
3276          */
3277         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
3278             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
3279             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3280                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3281                         (void) printf("Could not expand LUN because "
3282                             "the vdev configuration changed.\n");
3283                 }
3284                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3285                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3286                 return;
3287         }
3288
3289         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3290
3291         /*
3292          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
3293          * thus we must wait for the async thread to complete any
3294          * pending tasks before proceeding.
3295          */
3296         for (;;) {
3297                 boolean_t done;
3298                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
3299                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
3300                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
3301                 if (done)
3302                         break;
3303                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3304                 (void) poll(NULL, 0, 100);
3305         }
3306
3307         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3308
3309         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3310         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3311         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3312
3313         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
3314                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3315                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
3316                             "intervening vdev offline or remove.\n");
3317                 }
3318                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3319                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3320                 return;
3321         }
3322
3323         /*
3324          * Make sure we were able to grow the vdev.
3325          */
3326         if (new_ms_count <= old_ms_count)
3327                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu <= %llu\n",
3328                     old_ms_count, new_ms_count);
3329
3330         /*
3331          * Make sure we were able to grow the pool.
3332          */
3333         if (new_class_space <= old_class_space)
3334                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu <= %llu\n",
3335                     old_class_space, new_class_space);
3336
3337         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3338                 char oldnumbuf[6], newnumbuf[6];
3339
3340                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf);
3341                 nicenum(new_class_space, newnumbuf);
3342                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
3343                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
3344         }
3345
3346         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3347         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3348 }
3349
3350 /*
3351  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
3352  */
3353 /* ARGSUSED */
3354 static void
3355 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
3356 {
3357         /*
3358          * Create the objects common to all ztest datasets.
3359          */
3360         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
3361             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
3362 }
3363
3364 static int
3365 ztest_dataset_create(char *dsname)
3366 {
3367         uint64_t zilset = ztest_random(100);
3368         int err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0,
3369             ztest_objset_create_cb, NULL);
3370
3371         if (err || zilset < 80)
3372                 return (err);
3373
3374         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
3375                 (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
3376         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
3377             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
3378 }
3379
3380 /* ARGSUSED */
3381 static int
3382 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
3383 {
3384         objset_t *os;
3385         dmu_object_info_t doi;
3386         int error;
3387
3388         /*
3389          * Verify that the dataset contains a directory object.
3390          */
3391         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE, FTAG, &os));
3392         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
3393         if (error != ENOENT) {
3394                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
3395                 ASSERT0(error);
3396                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
3397                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
3398         }
3399         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3400
3401         /*
3402          * Destroy the dataset.
3403          */
3404         if (strchr(name, '@') != NULL) {
3405                 VERIFY0(dsl_destroy_snapshot(name, B_FALSE));
3406         } else {
3407                 VERIFY0(dsl_destroy_head(name));
3408         }
3409         return (0);
3410 }
3411
3412 static boolean_t
3413 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
3414 {
3415         char snapname[MAXNAMELEN];
3416         int error;
3417
3418         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%llu", (u_longlong_t)id);
3419
3420         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
3421         if (error == ENOSPC) {
3422                 ztest_record_enospc(FTAG);
3423                 return (B_FALSE);
3424         }
3425         if (error != 0 && error != EEXIST) {
3426                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s@%s) = %d", osname,
3427                     snapname, error);
3428         }
3429         return (B_TRUE);
3430 }
3431
3432 static boolean_t
3433 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
3434 {
3435         char snapname[MAXNAMELEN];
3436         int error;
3437
3438         (void) snprintf(snapname, MAXNAMELEN, "%s@%llu", osname,
3439             (u_longlong_t)id);
3440
3441         error = dsl_destroy_snapshot(snapname, B_FALSE);
3442         if (error != 0 && error != ENOENT)
3443                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
3444         return (B_TRUE);
3445 }
3446
3447 /* ARGSUSED */
3448 void
3449 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3450 {
3451         ztest_ds_t *zdtmp;
3452         int iters;
3453         int error;
3454         objset_t *os, *os2;
3455         char *name;
3456         zilog_t *zilog;
3457         int i;
3458
3459         zdtmp = umem_alloc(sizeof (ztest_ds_t), UMEM_NOFAIL);
3460         name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3461
3462         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3463
3464         (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s/temp_%llu",
3465             ztest_opts.zo_pool, (u_longlong_t)id);
3466
3467         /*
3468          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
3469          * half of the time.  If we don't replay it, then dsl_destroy_head()
3470          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
3471          */
3472         if (ztest_random(2) == 0 &&
3473             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os) == 0) {
3474                 ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3475                 zil_replay(os, zdtmp, ztest_replay_vector);
3476                 ztest_zd_fini(zdtmp);
3477                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3478         }
3479
3480         /*
3481          * There may be an old instance of the dataset we're about to
3482          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
3483          * and all of its snapshots.
3484          */
3485         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
3486             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
3487
3488         /*
3489          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
3490          */
3491         VERIFY3U(ENOENT, ==, dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE,
3492             FTAG, &os));
3493
3494         /*
3495          * Verify that we can create a new dataset.
3496          */
3497         error = ztest_dataset_create(name);
3498         if (error) {
3499                 if (error == ENOSPC) {
3500                         ztest_record_enospc(FTAG);
3501                         goto out;
3502                 }
3503                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
3504         }
3505
3506         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os));
3507
3508         ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3509
3510         /*
3511          * Open the intent log for it.
3512          */
3513         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
3514
3515         /*
3516          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
3517          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
3518          */
3519         iters = ztest_random(5);
3520         for (i = 0; i < iters; i++) {
3521                 ztest_dmu_object_alloc_free(zdtmp, id);
3522                 if (ztest_random(iters) == 0)
3523                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
3524         }
3525
3526         /*
3527          * Verify that we cannot create an existing dataset.
3528          */
3529         VERIFY3U(EEXIST, ==,
3530             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL));
3531
3532         /*
3533          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
3534          */
3535         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
3536         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
3537
3538         /*
3539          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3540          */
3541         VERIFY3U(EBUSY, ==,
3542             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os2));
3543
3544         zil_close(zilog);
3545         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3546         ztest_zd_fini(zdtmp);
3547 out:
3548         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3549
3550         umem_free(name, MAXNAMELEN);
3551         umem_free(zdtmp, sizeof (ztest_ds_t));
3552 }
3553
3554 /*
3555  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3556  */
3557 void
3558 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3559 {
3560         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3561         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3562         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3563         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3564 }
3565
3566 /*
3567  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3568  */
3569 void
3570 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3571 {
3572         char *snap1name;
3573         char *clone1name;
3574         char *snap2name;
3575         char *clone2name;
3576         char *snap3name;
3577         int error;
3578
3579         snap1name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3580         clone1name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3581         snap2name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3582         clone2name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3583         snap3name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3584
3585         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu",
3586             osname, (u_longlong_t)id);
3587         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu",
3588             osname, (u_longlong_t)id);
3589         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu",
3590             clone1name, (u_longlong_t)id);
3591         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu",
3592             osname, (u_longlong_t)id);
3593         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu",
3594             clone1name, (u_longlong_t)id);
3595
3596         error = dsl_destroy_head(clone2name);
3597         if (error && error != ENOENT)
3598                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone2name, error);
3599         error = dsl_destroy_snapshot(snap3name, B_FALSE);
3600         if (error && error != ENOENT)
3601                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3602         error = dsl_destroy_snapshot(snap2name, B_FALSE);
3603         if (error && error != ENOENT)
3604                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3605         error = dsl_destroy_head(clone1name);
3606         if (error && error != ENOENT)
3607                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone1name, error);
3608         error = dsl_destroy_snapshot(snap1name, B_FALSE);
3609         if (error && error != ENOENT)
3610                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3611
3612         umem_free(snap1name, MAXNAMELEN);
3613         umem_free(clone1name, MAXNAMELEN);
3614         umem_free(snap2name, MAXNAMELEN);
3615         umem_free(clone2name, MAXNAMELEN);
3616         umem_free(snap3name, MAXNAMELEN);
3617 }
3618
3619 /*
3620  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
3621  */
3622 void
3623 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3624 {
3625         objset_t *os;
3626         char *snap1name;
3627         char *clone1name;
3628         char *snap2name;
3629         char *clone2name;
3630         char *snap3name;
3631         char *osname = zd->zd_name;
3632         int error;
3633
3634         snap1name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3635         clone1name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3636         snap2name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3637         clone2name = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3638         snap3name  = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
3639
3640         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3641
3642         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3643
3644         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu",
3645             osname, (u_longlong_t)id);
3646         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu",
3647             osname, (u_longlong_t)id);
3648         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu",
3649             clone1name, (u_longlong_t)id);
3650         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu",
3651             osname, (u_longlong_t)id);
3652         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu",
3653             clone1name, (u_longlong_t)id);
3654
3655         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, strchr(snap1name, '@') + 1);
3656         if (error && error != EEXIST) {
3657                 if (error == ENOSPC) {
3658                         ztest_record_enospc(FTAG);
3659                         goto out;
3660                 }
3661                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3662         }
3663
3664         error = dmu_objset_clone(clone1name, snap1name);
3665         if (error) {
3666                 if (error == ENOSPC) {
3667                         ztest_record_enospc(FTAG);
3668                         goto out;
3669                 }
3670                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
3671         }
3672
3673         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap2name, '@') + 1);
3674         if (error && error != EEXIST) {
3675                 if (error == ENOSPC) {
3676                         ztest_record_enospc(FTAG);
3677                         goto out;
3678                 }
3679                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3680         }
3681
3682         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap3name, '@') + 1);
3683         if (error && error != EEXIST) {
3684                 if (error == ENOSPC) {
3685                         ztest_record_enospc(FTAG);
3686                         goto out;
3687                 }
3688                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3689         }
3690
3691         error = dmu_objset_clone(clone2name, snap3name);
3692         if (error) {
3693                 if (error == ENOSPC) {
3694                         ztest_record_enospc(FTAG);
3695                         goto out;
3696                 }
3697                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
3698         }
3699
3700         error = dmu_objset_own(snap2name, DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os);
3701         if (error)
3702                 fatal(0, "dmu_objset_own(%s) = %d", snap2name, error);
3703         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
3704         if (error == ENOSPC) {
3705                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3706                 ztest_record_enospc(FTAG);
3707                 goto out;
3708         }
3709         if (error != EBUSY)
3710                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
3711                     error);
3712         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3713
3714 out:
3715         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3716
3717         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3718
3719         umem_free(snap1name, MAXNAMELEN);
3720         umem_free(clone1name, MAXNAMELEN);
3721         umem_free(snap2name, MAXNAMELEN);
3722         umem_free(clone2name, MAXNAMELEN);
3723         umem_free(snap3name, MAXNAMELEN);
3724 }
3725
3726 #undef OD_ARRAY_SIZE
3727 #define OD_ARRAY_SIZE   4
3728
3729 /*
3730  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
3731  */
3732 void
3733 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3734 {
3735         ztest_od_t *od;
3736         int batchsize;
3737         int size;
3738         int b;
3739
3740         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3741         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3742         batchsize = OD_ARRAY_SIZE;
3743
3744         for (b = 0; b < batchsize; b++)
3745                 ztest_od_init(od + b, id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
3746
3747         /*
3748          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
3749          * and do some I/O on the new objects.
3750          */
3751         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_TRUE) != 0)
3752                 return;
3753
3754         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
3755                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
3756                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3757
3758         umem_free(od, size);
3759 }
3760
3761 #undef OD_ARRAY_SIZE
3762 #define OD_ARRAY_SIZE   2
3763
3764 /*
3765  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
3766  */
3767 void
3768 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3769 {
3770         int size;
3771         ztest_od_t *od;
3772
3773         objset_t *os = zd->zd_os;
3774         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3775         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3776         dmu_tx_t *tx;
3777         int i, freeit, error;
3778         uint64_t n, s, txg;
3779         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
3780         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3781         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
3782         uint64_t regions = 997;
3783         uint64_t stride = 123456789ULL;
3784         uint64_t width = 40;
3785         int free_percent = 5;
3786
3787         /*
3788          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3789          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3790          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3791          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3792          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3793          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3794          *
3795          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3796          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3797          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3798          *
3799          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
3800          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
3801          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
3802          *
3803          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
3804          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
3805          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
3806          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
3807          * tracking which parts of an object are allocated and free,
3808          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
3809          */
3810
3811         /*
3812          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3813          */
3814         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3815         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3816
3817         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
3818                 umem_free(od, size);
3819                 return;
3820         }
3821
3822         bigobj = od[0].od_object;
3823         packobj = od[1].od_object;
3824         chunksize = od[0].od_gen;
3825         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3826
3827         /*
3828          * Prefetch a random chunk of the big object.
3829          * Our aim here is to get some async reads in flight
3830          * for blocks that we may free below; the DMU should
3831          * handle this race correctly.
3832          */
3833         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3834         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
3835         dmu_prefetch(os, bigobj, 0, n * chunksize, s * chunksize,
3836             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
3837
3838         /*
3839          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3840          */
3841         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3842         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3843
3844         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3845         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3846
3847         bigoff = n * chunksize;
3848         bigsize = s * chunksize;
3849
3850         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3851         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3852
3853         /*
3854          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
3855          * overwriting it.
3856          */
3857         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
3858
3859         /*
3860          * Read the current contents of our objects.
3861          */
3862         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
3863             DMU_READ_PREFETCH);
3864         ASSERT0(error);
3865         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
3866             DMU_READ_PREFETCH);
3867         ASSERT0(error);
3868
3869         /*
3870          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3871          */
3872         tx = dmu_tx_create(os);
3873
3874         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3875
3876         if (freeit)
3877                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3878         else
3879                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3880
3881         /* This accounts for setting the checksum/compression. */
3882         dmu_tx_hold_bonus(tx, bigobj);
3883
3884         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3885         if (txg == 0) {
3886                 umem_free(packbuf, packsize);
3887                 umem_free(bigbuf, bigsize);
3888                 umem_free(od, size);
3889                 return;
3890         }
3891
3892         enum zio_checksum cksum;
3893         do {
3894                 cksum = (enum zio_checksum)
3895                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM);
3896         } while (cksum >= ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
3897         dmu_object_set_checksum(os, bigobj, cksum, tx);
3898
3899         enum zio_compress comp;
3900         do {
3901                 comp = (enum zio_compress)
3902                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION);
3903         } while (comp >= ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
3904         dmu_object_set_compress(os, bigobj, comp, tx);
3905
3906         /*
3907          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3908          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3909          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3910          * with the new values we want to write out.
3911          */
3912         for (i = 0; i < s; i++) {
3913                 /* LINTED */
3914                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3915                 /* LINTED */
3916                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3917                 /* LINTED */
3918                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3919
3920                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3921                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3922
3923                 if (pack->bw_txg > txg)
3924                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3925                             pack->bw_txg, txg);
3926
3927                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3928                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3929                             pack->bw_index, n, i);
3930
3931                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3932                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3933
3934                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3935                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3936
3937                 if (freeit) {
3938                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
3939                 } else {
3940                         pack->bw_index = n + i;
3941                         pack->bw_txg = txg;
3942                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3943                 }
3944                 *bigH = *pack;
3945                 *bigT = *pack;
3946         }
3947
3948         /*
3949          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
3950          * Now write them out.
3951          */
3952         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
3953
3954         if (freeit) {
3955                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3956                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
3957                             " txg %llx\n",
3958                             (u_longlong_t)bigoff,
3959                             (u_longlong_t)bigsize,
3960                             (u_longlong_t)txg);
3961                 }
3962                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
3963         } else {
3964                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3965                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
3966                             " txg %llx\n",
3967                             (u_longlong_t)bigoff,
3968                             (u_longlong_t)bigsize,
3969                             (u_longlong_t)txg);
3970                 }
3971                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
3972         }
3973
3974         dmu_tx_commit(tx);
3975
3976         /*
3977          * Sanity check the stuff we just wrote.
3978          */
3979         {
3980                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3981                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3982
3983                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
3984                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3985                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
3986                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3987
3988                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
3989                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
3990
3991                 umem_free(packcheck, packsize);
3992                 umem_free(bigcheck, bigsize);
3993         }
3994
3995         umem_free(packbuf, packsize);
3996         umem_free(bigbuf, bigsize);
3997         umem_free(od, size);
3998 }
3999
4000 void
4001 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
4002     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
4003 {
4004         uint64_t i;
4005         bufwad_t *pack;
4006         bufwad_t *bigH;
4007         bufwad_t *bigT;
4008
4009         /*
4010          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
4011          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
4012          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
4013          * with the new values we want to write out.
4014          */
4015         for (i = 0; i < s; i++) {
4016                 /* LINTED */
4017                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
4018                 /* LINTED */
4019                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
4020                 /* LINTED */
4021                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
4022
4023                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4024                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4025
4026                 if (pack->bw_txg > txg)
4027                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
4028                             pack->bw_txg, txg);
4029
4030                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
4031                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
4032                             pack->bw_index, n, i);
4033
4034                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4035                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
4036
4037                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4038                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
4039
4040                 pack->bw_index = n + i;
4041                 pack->bw_txg = txg;
4042                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4043
4044                 *bigH = *pack;
4045                 *bigT = *pack;
4046         }
4047 }
4048
4049 #undef OD_ARRAY_SIZE
4050 #define OD_ARRAY_SIZE   2
4051
4052 void
4053 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4054 {
4055         objset_t *os = zd->zd_os;
4056         ztest_od_t *od;
4057         dmu_tx_t *tx;
4058         uint64_t i;
4059         int error;
4060         int size;
4061         uint64_t n, s, txg;
4062         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
4063         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
4064         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4065         uint64_t chunksize = blocksize;
4066         uint64_t regions = 997;
4067         uint64_t stride = 123456789ULL;
4068         uint64_t width = 9;
4069         dmu_buf_t *bonus_db;
4070         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
4071         dmu_object_info_t doi;
4072
4073         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
4074         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
4075
4076         /*
4077          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
4078          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
4079          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
4080          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
4081          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
4082          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
4083          *
4084          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
4085          *      bigobj, at the head of the nth chunk
4086          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
4087          *
4088          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
4089          * dmu_assign_arcbuf() can be tested for object updates.
4090          */
4091
4092         /*
4093          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
4094          */
4095         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
4096         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
4097
4098
4099         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
4100                 umem_free(od, size);
4101                 return;
4102         }
4103
4104         bigobj = od[0].od_object;
4105         packobj = od[1].od_object;
4106         blocksize = od[0].od_blocksize;
4107         chunksize = blocksize;
4108         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
4109
4110         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
4111         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
4112         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
4113         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
4114
4115         /*
4116          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
4117          */
4118         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
4119         s = 1 + ztest_random(width - 1);
4120
4121         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
4122         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
4123
4124         bigoff = n * chunksize;
4125         bigsize = s * chunksize;
4126
4127         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4128         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4129
4130         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
4131
4132         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
4133
4134         /*
4135          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
4136          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
4137          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
4138          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
4139          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
4140          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
4141          * Iteration 6 one more zcopy write.
4142          */
4143         for (i = 0; i < 7; i++) {
4144                 uint64_t j;
4145                 uint64_t off;
4146
4147                 /*
4148                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
4149                  * that don't match bigobj blksz to test
4150                  * dmu_assign_arcbuf() when it can't directly
4151                  * assign an arcbuf to a dbuf.
4152                  */
4153                 for (j = 0; j < s; j++) {
4154                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4155                                 bigbuf_arcbufs[j] =
4156                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
4157                         } else {
4158                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
4159                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4160                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
4161                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4162                         }
4163                 }
4164
4165                 /*
4166                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
4167                  */
4168                 tx = dmu_tx_create(os);
4169
4170                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
4171                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
4172
4173                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4174                 if (txg == 0) {
4175                         umem_free(packbuf, packsize);
4176                         umem_free(bigbuf, bigsize);
4177                         for (j = 0; j < s; j++) {
4178                                 if (i != 5 ||
4179                                     chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4180                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
4181                                 } else {
4182                                         dmu_return_arcbuf(
4183                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
4184                                         dmu_return_arcbuf(
4185                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
4186                                 }
4187                         }
4188                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4189                         umem_free(od, size);
4190                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4191                         return;
4192                 }
4193
4194                 /*
4195                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
4196                  * test dmu_assign_arcbuf() for the case when there're no
4197                  * existing dbufs for the specified offsets.
4198                  */
4199                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
4200                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
4201                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4202                         ASSERT0(error);
4203                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
4204                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4205                         ASSERT0(error);
4206                 }
4207                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
4208                     n, chunksize, txg);
4209
4210                 /*
4211                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4212                  * Now write them out.
4213                  */
4214                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4215                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4216                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4217                             " txg %llx\n",
4218                             (u_longlong_t)bigoff,
4219                             (u_longlong_t)bigsize,
4220                             (u_longlong_t)txg);
4221                 }
4222                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
4223                         dmu_buf_t *dbt;
4224                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4225                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4226                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
4227                         } else {
4228                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4229                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
4230                                     chunksize / 2);
4231                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
4232                                     chunksize / 2,
4233                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
4234                                     chunksize / 2);
4235                         }
4236
4237                         if (i == 1) {
4238                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
4239                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4240                         }
4241                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4242                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4243                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
4244                         } else {
4245                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4246                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
4247                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db,
4248                                     off + chunksize / 2,
4249                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
4250                         }
4251                         if (i == 1) {
4252                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
4253                         }
4254                 }
4255                 dmu_tx_commit(tx);
4256
4257                 /*
4258                  * Sanity check the stuff we just wrote.
4259                  */
4260                 {
4261                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4262                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4263
4264                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4265                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4266                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4267                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4268
4269                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4270                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4271
4272                         umem_free(packcheck, packsize);
4273                         umem_free(bigcheck, bigsize);
4274                 }
4275                 if (i == 2) {
4276                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
4277                 } else if (i == 3) {
4278                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
4279                 }
4280         }
4281
4282         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4283         umem_free(packbuf, packsize);
4284         umem_free(bigbuf, bigsize);
4285         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4286         umem_free(od, size);
4287 }
4288
4289 /* ARGSUSED */
4290 void
4291 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4292 {
4293         ztest_od_t *od;
4294
4295         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4296         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
4297             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4298
4299         /*
4300          * Have multiple threads write to large offsets in an object
4301          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
4302          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
4303          */
4304         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4305
4306         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0)
4307                 return;
4308
4309         while (ztest_random(10) != 0)
4310                 ztest_io(zd, od->od_object, offset);
4311
4312         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4313 }
4314
4315 static void
4316 ztest_write_free(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, dmu_object_info_t *doi)
4317 {
4318         objset_t *os = zd->zd_os;
4319         uint64_t object = od->od_object;
4320         uint64_t size = 1ULL << 40;
4321         uint64_t blocksize = doi->doi_data_block_size;
4322         uint64_t mblocksize = doi->doi_metadata_block_size;
4323         uint64_t l1_range = (mblocksize / sizeof (blkptr_t)) *
4324                 blocksize;
4325         void *data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4326
4327         (void) memset(data, 'a' + (object + l1_range) % 5, blocksize);
4328
4329         while (ztest_random(10)) {
4330                 int i, nranges = 0, minoffset = 0, maxoffset = 0;
4331                 ztest_zrl_t *zrl;
4332                 struct ztest_range {
4333                         uint64_t offset;
4334                         uint64_t size;
4335                 } range[10];
4336                 /*
4337                  * Touch a few L1 ranges
4338                  */
4339                 bzero((void *)range, sizeof (struct ztest_range)*10);
4340                 nranges = ztest_random(10);
4341                 if (nranges == 0)
4342                         nranges = 3;
4343
4344                 for (i = 0; i < nranges; i++) {
4345                         range[i].offset = ztest_random(size/l1_range)*l1_range;
4346                         range[i].size = ztest_random(10)*l1_range;
4347                 }
4348
4349                 (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
4350                 for (i = 0; i < nranges; i++) {
4351                         if ((ztest_write(zd, object, range[i].offset, blocksize,
4352                             data)) ||
4353                             (ztest_write(zd, object, range[i].offset +
4354                             range[i].size - blocksize, blocksize, data))) {
4355                                 fatal(0, "dmu_free_long_range() failed\n");
4356                         }
4357                 }
4358                 (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
4359
4360                 /*
4361                  * Free all ranges in a variable number of steps
4362                  */
4363                 for (i = 0; i < nranges; i ++) {
4364                         minoffset = MIN(minoffset, range[i].offset);
4365                         maxoffset = MAX(maxoffset, range[i].offset +
4366                             range[i].size);
4367                 }
4368
4369                 ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
4370                 zrl = ztest_range_lock(zd, object, minoffset,
4371                     maxoffset-minoffset, RL_WRITER);
4372
4373                 switch (ztest_random(4)) {
4374                 case 0:
4375                         /* Free each range separately */
4376                         for (i = 0; i < nranges; i++) {
4377                                 if ((dmu_free_long_range(os, object,
4378                                     range[i].offset, range[i].size))) {
4379                                         fatal(0, "dmu_free_long_range() "
4380                                             "failed\n");
4381                                 }
4382                         }
4383                         break;
4384                 case 1:
4385                         /* Free two ranges at a time */
4386                         for (i = 0; i < ((nranges % 2) ? nranges - 1 : nranges);
4387                                 i += 2) {
4388                                 uint64_t start =
4389                                     MIN(range[i].offset, range[i+1].offset);
4390                                 uint64_t end =
4391                                     MAX(range[i].offset + range[i].size,
4392                                         range[i+1].offset + range[i+1].size);
4393                                 if ((dmu_free_long_range(os, object, start,
4394                                     end-start))) {
4395                                         fatal(0, "dmu_free_long_range() "
4396                                             "failed\n");
4397                                 }
4398                         }
4399                         /* Free the last range for odd nranges */
4400                         if ((nranges % 2) &&
4401                                 (dmu_free_long_range(os, object,
4402                                     range[nranges-1].offset,
4403                                     range[nranges-1].size))) {
4404                                 fatal(0, "dmu_free_long_range() failed\n");
4405                         }
4406                         break;
4407                 case 2:
4408                 {
4409                         /*
4410                          * Merge the ranges in two super-ranges and
4411                          * free in two steps
4412                          */
4413                         uint64_t start = 0, end = 0;
4414                         int inranges = ztest_random(nranges);
4415
4416                         for (i = 0; i < inranges; i++) {
4417                                 start = MIN(start, range[i].offset);
4418                                 end = MAX(end, range[i].offset + range[i].size);
4419                         }
4420                         if ((inranges != 0) &&
4421                                 (dmu_free_long_range(os, object, start,
4422                                     end-start))) {
4423                                 fatal(0, "dmu_free_long_range() failed\n");
4424                         }
4425
4426                         for (i = inranges; i < nranges; i++) {
4427                                 start = MIN(start, range[i].offset);
4428                                 end = MAX(end, range[i].offset + range[i].size);
4429                         }
4430                         if ((inranges != nranges) &&
4431                                 (dmu_free_long_range(os, object, start,
4432                                     end-start))) {
4433                                 fatal(0, "dmu_free_long_range() failed\n");
4434                         }
4435                 }
4436                 break;
4437                 case 3:
4438                 {
4439                         /* Merge in one range and free in one step */
4440                         uint64_t start = minoffset, end = maxoffset;
4441
4442                         if ((dmu_free_long_range(os, object, start,
4443                             end-start))) {
4444                                 fatal(0, "dmu_free_long_range() failed\n");
4445                         }
4446                 }
4447                 break;
4448                 case 4:
4449                 default:
4450                         /* Free the whole logical range of the object */
4451                         if ((dmu_free_long_range(os, object, 0, size))) {
4452                                 fatal(0, "dmu_free_long_range() failed\n");
4453                         }
4454                         break;
4455                 }
4456
4457                 ztest_range_unlock(zd, zrl);
4458                 ztest_object_unlock(zd, object);
4459         }
4460
4461         umem_free(data, blocksize);
4462 }
4463
4464 /*
4465  * Test punching holes in an object to verify consistency of
4466  * the dmu structures for various corner cases
4467  *
4468  * Force reallocation of dnode between iterations
4469  */
4470 void
4471 ztest_dmu_free_long_range(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4472 {
4473         ztest_od_t *od = NULL;
4474         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4475         dmu_object_info_t doi = {0};
4476
4477         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4478
4479         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER,
4480                 blocksize, 0);
4481         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0)
4482                 goto out;
4483
4484         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(zd->zd_os, od->od_object, &doi));
4485         ztest_write_free(zd, od, &doi);
4486
4487 out:
4488         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4489 }
4490
4491 void
4492 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4493 {
4494         ztest_od_t *od;
4495         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
4496             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4497         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
4498         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4499         void *data;
4500
4501         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4502
4503         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
4504
4505         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4506             !ztest_random(2)) != 0) {
4507                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4508                 return;
4509         }
4510
4511         if (ztest_truncate(zd, od->od_object, offset, count * blocksize) != 0) {
4512                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4513                 return;
4514         }
4515
4516         ztest_prealloc(zd, od->od_object, offset, count * blocksize);
4517
4518         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4519
4520         while (ztest_random(count) != 0) {
4521                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
4522                 if (ztest_write(zd, od->od_object, randoff, blocksize,
4523                     data) != 0)
4524                         break;
4525                 while (ztest_random(4) != 0)
4526                         ztest_io(zd, od->od_object, randoff);
4527         }
4528
4529         umem_free(data, blocksize);
4530         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4531 }
4532
4533 /*
4534  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
4535  */
4536 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
4537 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
4538 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
4539
4540 void
4541 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4542 {
4543         objset_t *os = zd->zd_os;
4544         ztest_od_t *od;
4545         uint64_t object;
4546         uint64_t txg, last_txg;
4547         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
4548         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
4549         int i, ints;
4550         dmu_tx_t *tx;
4551         char propname[100], txgname[100];
4552         int error;
4553         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
4554
4555         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4556         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4557
4558         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4559                         !ztest_random(2)) != 0)
4560                 goto out;
4561
4562         object = od->od_object;
4563
4564         /*
4565          * Generate a known hash collision, and verify that
4566          * we can lookup and remove both entries.
4567          */
4568         tx = dmu_tx_create(os);
4569         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4570         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4571         if (txg == 0)
4572                 goto out;
4573         for (i = 0; i < 2; i++) {
4574                 value[i] = i;
4575                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
4576                     1, &value[i], tx));
4577         }
4578         for (i = 0; i < 2; i++) {
4579                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
4580                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
4581                 VERIFY3U(0, ==,
4582                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
4583                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4584                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4585         }
4586         for (i = 0; i < 2; i++) {
4587                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
4588         }
4589         dmu_tx_commit(tx);
4590
4591         /*
4592          * Generate a buch of random entries.
4593          */
4594         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
4595
4596         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4597         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4598         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4599         bzero(value, sizeof (value));
4600         last_txg = 0;
4601
4602         /*
4603          * If these zap entries already exist, validate their contents.
4604          */
4605         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4606         if (error == 0) {
4607                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4608                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4609
4610                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
4611                     zl_ints, &last_txg) == 0);
4612
4613                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
4614                     &zl_ints) == 0);
4615
4616                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4617                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
4618
4619                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
4620                     zl_ints, value) == 0);
4621
4622                 for (i = 0; i < ints; i++) {
4623                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
4624                 }
4625         } else {
4626                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4627         }
4628
4629         /*
4630          * Atomically update two entries in our zap object.
4631          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
4632          * in which the property was last updated.  The second
4633          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
4634          * should be txg + object + n.
4635          */
4636         tx = dmu_tx_create(os);
4637         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4638         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4639         if (txg == 0)
4640                 goto out;
4641
4642         if (last_txg > txg)
4643                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
4644
4645         for (i = 0; i < ints; i++)
4646                 value[i] = txg + object + i;
4647
4648         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
4649             1, &txg, tx));
4650         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
4651             ints, value, tx));
4652
4653         dmu_tx_commit(tx);
4654
4655         /*
4656          * Remove a random pair of entries.
4657          */
4658         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4659         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4660         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4661
4662         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4663
4664         if (error == ENOENT)
4665                 goto out;
4666
4667         ASSERT0(error);
4668
4669         tx = dmu_tx_create(os);
4670         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4671         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4672         if (txg == 0)
4673                 goto out;
4674         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
4675         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
4676         dmu_tx_commit(tx);
4677 out:
4678         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4679 }
4680
4681 /*
4682  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
4683  */
4684 void
4685 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4686 {
4687         objset_t *os = zd->zd_os;
4688         ztest_od_t *od;
4689         uint64_t object, txg;
4690         int i;
4691
4692         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4693         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4694
4695         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4696                                 !ztest_random(2)) != 0)
4697                 goto out;
4698         object = od->od_object;
4699
4700         /*
4701          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
4702          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
4703          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
4704          */
4705         for (i = 0; i < 2050; i++) {
4706                 char name[MAXNAMELEN];
4707                 uint64_t value = i;
4708                 dmu_tx_t *tx;
4709                 int error;
4710
4711                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
4712                     (u_longlong_t)id, (u_longlong_t)value);
4713
4714                 tx = dmu_tx_create(os);
4715                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
4716                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4717                 if (txg == 0)
4718                         goto out;
4719                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
4720                     &value, tx);
4721                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4722                 dmu_tx_commit(tx);
4723         }
4724 out:
4725         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4726 }
4727
4728 /* ARGSUSED */
4729 void
4730 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4731 {
4732         objset_t *os = zd->zd_os;
4733         ztest_od_t *od;
4734         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
4735         dmu_tx_t *tx;
4736         int i, namelen, error;
4737         int micro = ztest_random(2);
4738         char name[20], string_value[20];
4739         void *data;
4740
4741         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4742         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4743
4744         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4745                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4746                 return;
4747         }
4748
4749         object = od->od_object;
4750
4751         /*
4752          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
4753          * x is a random printable character and the dots are dots.
4754          * There are 94 such characters, and the name length goes from
4755          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
4756          */
4757         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
4758
4759         for (i = 0; i < 3; i++)
4760                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
4761         for (; i < namelen - 1; i++)
4762                 name[i] = '.';
4763         name[i] = '\0';
4764
4765         if ((namelen & 1) || micro) {
4766                 wsize = sizeof (txg);
4767                 wc = 1;
4768                 data = &txg;
4769         } else {
4770                 wsize = 1;
4771                 wc = namelen;
4772                 data = string_value;
4773         }
4774
4775         count = -1ULL;
4776         VERIFY0(zap_count(os, object, &count));
4777         ASSERT(count != -1ULL);
4778
4779         /*
4780          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
4781          */
4782         i = ztest_random(5);
4783
4784         if (i >= 2) {
4785                 tx = dmu_tx_create(os);
4786                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4787                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4788                 if (txg == 0)
4789                         return;
4790                 bcopy(name, string_value, namelen);
4791         } else {
4792                 tx = NULL;
4793                 txg = 0;
4794                 bzero(string_value, namelen);
4795         }
4796
4797         switch (i) {
4798
4799         case 0:
4800                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
4801                 if (error == 0) {
4802                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
4803                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
4804                 } else {
4805                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4806                 }
4807                 break;
4808
4809         case 1:
4810                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
4811                 if (error == 0) {
4812                         if (data == string_value &&
4813                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
4814                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
4815                                     name, data, namelen);
4816                 } else {
4817                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4818                 }
4819                 break;
4820
4821         case 2:
4822                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
4823                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4824                 break;
4825
4826         case 3:
4827                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
4828                 break;
4829
4830         case 4:
4831                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
4832                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
4833                 break;
4834         }
4835
4836         if (tx != NULL)
4837                 dmu_tx_commit(tx);
4838
4839         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4840 }
4841
4842 /*
4843  * Commit callback data.
4844  */
4845 typedef struct ztest_cb_data {
4846         list_node_t             zcd_node;
4847         uint64_t                zcd_txg;
4848         int                     zcd_expected_err;
4849         boolean_t               zcd_added;
4850         boolean_t               zcd_called;
4851         spa_t                   *zcd_spa;
4852 } ztest_cb_data_t;
4853
4854 /* This is the actual commit callback function */
4855 static void
4856 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
4857 {
4858         ztest_cb_data_t *data = arg;
4859         uint64_t synced_txg;
4860
4861         VERIFY(data != NULL);
4862         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
4863         VERIFY(!data->zcd_called);
4864
4865         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
4866         if (data->zcd_txg > synced_txg)
4867                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
4868                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
4869                     synced_txg);
4870
4871         data->zcd_called = B_TRUE;
4872
4873         if (error == ECANCELED) {
4874                 ASSERT0(data->zcd_txg);
4875                 ASSERT(!data->zcd_added);
4876
4877                 /*
4878                  * The private callback data should be destroyed here, but
4879                  * since we are going to check the zcd_called field after
4880                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
4881                  */
4882                 return;
4883         }
4884
4885         ASSERT(data->zcd_added);
4886         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
4887
4888         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4889
4890         /* See if this cb was called more quickly */
4891         if ((synced_txg - data->zcd_txg) < zc_min_txg_delay)
4892                 zc_min_txg_delay = synced_txg - data->zcd_txg;
4893
4894         /* Remove our callback from the list */
4895         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
4896
4897         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4898
4899         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
4900 }
4901
4902 /* Allocate and initialize callback data structure */
4903 static ztest_cb_data_t *
4904 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
4905 {
4906         ztest_cb_data_t *cb_data;
4907
4908         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
4909
4910         cb_data->zcd_txg = txg;
4911         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
4912         list_link_init(&cb_data->zcd_node);
4913
4914         return (cb_data);
4915 }
4916
4917 /*
4918  * Commit callback test.
4919  */
4920 void
4921 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4922 {
4923         objset_t *os = zd->zd_os;
4924         ztest_od_t *od;
4925         dmu_tx_t *tx;
4926         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
4927         uint64_t old_txg, txg;
4928         int i, error = 0;
4929
4930         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4931         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4932
4933         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4934                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4935                 return;
4936         }
4937
4938         tx = dmu_tx_create(os);
4939
4940         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
4941         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
4942
4943         dmu_tx_hold_write(tx, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t));
4944
4945         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
4946         if (ztest_random(100) == 0)
4947                 error = -1;
4948
4949         if (!error)
4950                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
4951
4952         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
4953
4954         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
4955         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4956         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
4957
4958         if (error) {
4959                 /*
4960                  * It's not a strict requirement to call the registered
4961                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
4962                  * it's supposed to happen in the current implementation
4963                  * so we will check for that.
4964                  */
4965                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4966                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
4967                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4968                 }
4969
4970                 dmu_tx_abort(tx);
4971
4972                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4973                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
4974                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
4975                 }
4976
4977                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4978                 return;
4979         }
4980
4981         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4982         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
4983
4984         /*
4985          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
4986          */
4987         VERIFY(0 == dmu_read(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t),
4988             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
4989
4990         if (old_txg > txg)
4991                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
4992                     old_txg, txg);
4993
4994         dmu_write(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
4995
4996         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4997
4998         /*
4999          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
5000          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
5001          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
5002          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
5003          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
5004          * implementation.
5005          *
5006          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
5007          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
5008          * implementation bug..
5009          */
5010         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
5011         if (tmp_cb != NULL &&
5012             tmp_cb->zcd_txg + ZTEST_COMMIT_CB_THRESH < txg) {
5013                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
5014                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
5015         }
5016
5017         /*
5018          * Let's find the place to insert our callbacks.
5019          *
5020          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
5021          * insertion point to not be the end because our txg may already be
5022          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
5023          * (from other objsets) may have sneaked in.
5024          */
5025         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
5026         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
5027                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
5028
5029         /* Add the 3 callbacks to the list */
5030         for (i = 0; i < 3; i++) {
5031                 if (tmp_cb == NULL)
5032                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
5033                 else
5034                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
5035                             cb_data[i]);
5036
5037                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
5038                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
5039
5040                 tmp_cb = cb_data[i];
5041         }
5042
5043         zc_cb_counter += 3;
5044
5045         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5046
5047         dmu_tx_commit(tx);
5048
5049         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5050 }
5051
5052 /* ARGSUSED */
5053 void
5054 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5055 {
5056         zfs_prop_t proplist[] = {
5057                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
5058                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
5059                 ZFS_PROP_COPIES,
5060                 ZFS_PROP_DEDUP
5061         };
5062         int p;
5063
5064         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5065
5066         for (p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
5067                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
5068                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
5069
5070         VERIFY0(ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_RECORDSIZE,
5071             ztest_random_blocksize(), (int)ztest_random(2)));
5072
5073         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5074 }
5075
5076 /* ARGSUSED */
5077 void
5078 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5079 {
5080         nvlist_t *props = NULL;
5081
5082         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5083
5084         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
5085             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
5086
5087         VERIFY0(spa_prop_get(ztest_spa, &props));
5088
5089         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5090                 dump_nvlist(props, 4);
5091
5092         nvlist_free(props);
5093
5094         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5095 }
5096
5097 static int
5098 user_release_one(const char *snapname, const char *holdname)
5099 {
5100         nvlist_t *snaps, *holds;
5101         int error;
5102
5103         snaps = fnvlist_alloc();
5104         holds = fnvlist_alloc();
5105         fnvlist_add_boolean(holds, holdname);
5106         fnvlist_add_nvlist(snaps, snapname, holds);
5107         fnvlist_free(holds);
5108         error = dsl_dataset_user_release(snaps, NULL);
5109         fnvlist_free(snaps);
5110         return (error);
5111 }
5112
5113 /*
5114  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
5115  */
5116 void
5117 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5118 {
5119         int error;
5120         objset_t *os = zd->zd_os;
5121         objset_t *origin;
5122         char snapname[100];
5123         char fullname[100];
5124         char clonename[100];
5125         char tag[100];
5126         char osname[MAXNAMELEN];
5127         nvlist_t *holds;
5128
5129         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5130
5131         dmu_objset_name(os, osname);
5132
5133         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "sh1_%llu",
5134             (u_longlong_t)id);
5135         (void) snprintf(fullname, sizeof (fullname), "%s@%s", osname, snapname);
5136         (void) snprintf(clonename, sizeof (clonename),
5137             "%s/ch1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
5138         (void) snprintf(tag, sizeof (tag), "tag_%llu", (u_longlong_t)id);
5139
5140         /*
5141          * Clean up from any previous run.
5142          */
5143         error = dsl_destroy_head(clonename);
5144         if (error != ENOENT)
5145                 ASSERT0(error);
5146         error = user_release_one(fullname, tag);
5147         if (error != ESRCH && error != ENOENT)
5148                 ASSERT0(error);
5149         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5150         if (error != ENOENT)
5151                 ASSERT0(error);
5152
5153         /*
5154          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
5155          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
5156          */
5157         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5158         if (error) {
5159                 if (error == ENOSPC) {
5160                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5161                         goto out;
5162                 }
5163                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5164         }
5165
5166         error = dmu_objset_clone(clonename, fullname);
5167         if (error) {
5168                 if (error == ENOSPC) {
5169                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
5170                         goto out;
5171                 }
5172                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
5173         }
5174
5175         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5176         if (error) {
5177                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5178                     fullname, error);
5179         }
5180
5181         error = dsl_destroy_head(clonename);
5182         if (error)
5183                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clonename, error);
5184
5185         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
5186         if (error != ENOENT)
5187                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
5188
5189         /*
5190          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
5191          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
5192          * release hold, verify snapshot was destroyed.
5193          */
5194         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5195         if (error) {
5196                 if (error == ENOSPC) {
5197                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5198                         goto out;
5199                 }
5200                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5201         }
5202
5203         holds = fnvlist_alloc();
5204         fnvlist_add_string(holds, fullname, tag);
5205         error = dsl_dataset_user_hold(holds, 0, NULL);
5206         fnvlist_free(holds);
5207
5208         if (error == ENOSPC) {
5209                 ztest_record_enospc("dsl_dataset_user_hold");
5210                 goto out;
5211         } else if (error) {
5212                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s, %s) = %u",
5213                     fullname, tag, error);
5214         }
5215
5216         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5217         if (error != EBUSY) {
5218                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_FALSE) = %d",
5219                     fullname, error);
5220         }
5221
5222         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5223         if (error) {
5224                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5225                     fullname, error);
5226         }
5227
5228         error = user_release_one(fullname, tag);
5229         if (error)
5230                 fatal(0, "user_release_one(%s, %s) = %d", fullname, tag, error);
5231
5232         VERIFY3U(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin), ==, ENOENT);
5233
5234 out:
5235         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5236 }
5237
5238 /*
5239  * Inject random faults into the on-disk data.
5240  */
5241 /* ARGSUSED */
5242 void
5243 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5244 {
5245         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5246         spa_t *spa = ztest_spa;
5247         int fd;
5248         uint64_t offset;
5249         uint64_t leaves;
5250         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeull;
5251         uint64_t top, leaf;
5252         char *path0;
5253         char *pathrand;
5254         size_t fsize;
5255         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;     /* don't scrog all labels */
5256         int iters = 1000;
5257         int maxfaults;
5258         int mirror_save;
5259         vdev_t *vd0 = NULL;
5260         uint64_t guid0 = 0;
5261         boolean_t islog = B_FALSE;
5262
5263         path0 = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5264         pathrand = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5265
5266         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5267         maxfaults = MAXFAULTS();
5268         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
5269         mirror_save = zs->zs_mirrors;
5270         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5271
5272         ASSERT(leaves >= 1);
5273
5274         /*
5275          * Grab the name lock as reader. There are some operations
5276          * which don't like to have their vdevs changed while
5277          * they are in progress (i.e. spa_change_guid). Those
5278          * operations will have grabbed the name lock as writer.
5279          */
5280         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5281
5282         /*
5283          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
5284          */
5285         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
5286
5287         if (ztest_random(2) == 0) {
5288                 /*
5289                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
5290                  */
5291                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
5292                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
5293
5294                 /*
5295                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
5296                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
5297                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
5298                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
5299                  */
5300                 (void) snprintf(path0, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
5301                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5302                     top * leaves + zs->zs_splits);
5303                 (void) snprintf(pathrand, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
5304                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5305                     top * leaves + leaf);
5306
5307                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
5308                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
5309                         islog = B_TRUE;
5310
5311                 /*
5312                  * If the top-level vdev needs to be resilvered
5313                  * then we only allow faults on the device that is
5314                  * resilvering.
5315                  */
5316                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1 &&
5317                     (!vdev_resilver_needed(vd0->vdev_top, NULL, NULL) ||
5318                     vd0->vdev_resilver_txg != 0)) {
5319                         /*
5320                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
5321                          * or unwriteable, or reach behind its back
5322                          * and close the underlying fd.  We can do this if
5323                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
5324                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
5325                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
5326                          * combination of this with injection of random data
5327                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
5328                          */
5329                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
5330
5331                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
5332                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
5333                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
5334                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
5335                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
5336                         } else {
5337                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
5338                         }
5339                         guid0 = vd0->vdev_guid;
5340                 }
5341         } else {
5342                 /*
5343                  * Inject errors on an l2cache device.
5344                  */
5345                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
5346
5347                 if (sav->sav_count == 0) {
5348                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5349                         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5350                         goto out;
5351                 }
5352                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
5353                 guid0 = vd0->vdev_guid;
5354                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
5355                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
5356
5357                 leaf = 0;
5358                 leaves = 1;
5359                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
5360         }
5361
5362         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5363         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5364
5365         /*
5366          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
5367          * with a slog, randomly online/offline vd0.
5368          */
5369         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
5370                 if (ztest_random(10) < 6) {
5371                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
5372                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
5373
5374                         /*
5375                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
5376                          * prevent a race between offlining a slog and
5377                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
5378                          * grab a reference on the dataset which may cause
5379                          * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
5380                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
5381                          */
5382                         if (islog)
5383                                 (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5384
5385                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
5386
5387                         if (islog)
5388                                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5389                 } else {
5390                         /*
5391                          * Ideally we would like to be able to randomly
5392                          * call vdev_[on|off]line without holding locks
5393                          * to force unpredictable failures but the side
5394                          * effects of vdev_[on|off]line prevent us from
5395                          * doing so. We grab the ztest_vdev_lock here to
5396                          * prevent a race between injection testing and
5397                          * aux_vdev removal.
5398                          */
5399                         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5400                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
5401                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5402                 }
5403         }
5404
5405         if (maxfaults == 0)
5406                 goto out;
5407
5408         /*
5409          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
5410          */
5411         fd = open(pathrand, O_RDWR);
5412
5413         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
5414                 goto out;
5415
5416         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
5417
5418         while (--iters != 0) {
5419                 /*
5420                  * The offset must be chosen carefully to ensure that
5421                  * we do not inject a given logical block with errors
5422                  * on two different leaf devices, because ZFS can not
5423                  * tolerate that (if maxfaults==1).
5424                  *
5425                  * We divide each leaf into chunks of size
5426                  * (# leaves * SPA_MAXBLOCKSIZE * 4).  Within each chunk
5427                  * there is a series of ranges to which we can inject errors.
5428                  * Each range can accept errors on only a single leaf vdev.
5429                  * The error injection ranges are separated by ranges
5430                  * which we will not inject errors on any device (DMZs).
5431                  * Each DMZ must be large enough such that a single block
5432                  * can not straddle it, so that a single block can not be
5433                  * a target in two different injection ranges (on different
5434                  * leaf vdevs).
5435                  *
5436                  * For example, with 3 leaves, each chunk looks like:
5437                  *    0 to  32M: injection range for leaf 0
5438                  *  32M to  64M: DMZ - no injection allowed
5439                  *  64M to  96M: injection range for leaf 1
5440                  *  96M to 128M: DMZ - no injection allowed
5441                  * 128M to 160M: injection range for leaf 2
5442                  * 160M to 192M: DMZ - no injection allowed
5443                  */
5444                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
5445                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
5446                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
5447
5448                 if (offset >= fsize)
5449                         continue;
5450
5451                 mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5452                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
5453                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5454                         (void) close(fd);
5455                         goto out;
5456                 }
5457
5458                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
5459                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
5460                             offset, pathrand);
5461
5462                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5463
5464                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7)
5465                         (void) printf("injected bad word into %s,"
5466                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
5467         }
5468
5469         (void) close(fd);
5470 out:
5471         umem_free(path0, MAXPATHLEN);
5472         umem_free(pathrand, MAXPATHLEN);
5473 }
5474
5475 /*
5476  * Verify that DDT repair works as expected.
5477  */
5478 void
5479 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5480 {
5481         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5482         spa_t *spa = ztest_spa;
5483         objset_t *os = zd->zd_os;
5484         ztest_od_t *od;
5485         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
5486         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
5487         dmu_buf_t *db;
5488         dmu_tx_t *tx;
5489         void *buf;
5490         blkptr_t blk;
5491         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5492         int i;
5493
5494         blocksize = ztest_random_blocksize();
5495         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
5496
5497         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
5498         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
5499
5500         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
5501                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5502                 return;
5503         }
5504
5505         /*
5506          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
5507          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
5508          */
5509         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5510
5511         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
5512             B_FALSE) != 0 ||
5513             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
5514             B_FALSE) != 0) {
5515                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5516                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5517                 return;
5518         }
5519
5520         object = od[0].od_object;
5521         blocksize = od[0].od_blocksize;
5522         pattern = zs->zs_guid ^ dmu_objset_fsid_guid(os);
5523
5524         ASSERT(object != 0);
5525
5526         tx = dmu_tx_create(os);
5527         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
5528         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
5529         if (txg == 0) {
5530                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5531                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5532                 return;
5533         }
5534
5535         /*
5536          * Write all the copies of our block.
5537          */
5538         for (i = 0; i < copies; i++) {
5539                 uint64_t offset = i * blocksize;
5540                 int error = dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
5541                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
5542                 if (error != 0) {
5543                         fatal(B_FALSE, "dmu_buf_hold(%p, %llu, %llu) = %u",
5544                             os, (long long)object, (long long) offset, error);
5545                 }
5546                 ASSERT(db->db_offset == offset);
5547                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
5548                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
5549                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
5550                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
5551                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
5552                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5553         }
5554
5555         dmu_tx_commit(tx);
5556         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
5557
5558         /*
5559          * Find out what block we got.
5560          */
5561         VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
5562             DMU_READ_NO_PREFETCH));
5563         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
5564         dmu_buf_rele(db, FTAG);
5565
5566         /*
5567          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
5568          */
5569         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
5570         buf = zio_buf_alloc(psize);
5571         ztest_pattern_set(buf, psize, ~pattern);
5572
5573         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
5574             buf, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
5575             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
5576
5577         zio_buf_free(buf, psize);
5578
5579         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5580         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5581 }
5582
5583 /*
5584  * Scrub the pool.
5585  */
5586 /* ARGSUSED */
5587 void
5588 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5589 {
5590         spa_t *spa = ztest_spa;
5591
5592         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5593         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
5594         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5595 }
5596
5597 /*
5598  * Change the guid for the pool.
5599  */
5600 /* ARGSUSED */
5601 void
5602 ztest_reguid(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5603 {
5604         spa_t *spa = ztest_spa;
5605         uint64_t orig, load;
5606         int error;
5607
5608         orig = spa_guid(spa);
5609         load = spa_load_guid(spa);
5610
5611         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5612         error = spa_change_guid(spa);
5613         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5614
5615         if (error != 0)
5616                 return;
5617
5618         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5619                 (void) printf("Changed guid old %llu -> %llu\n",
5620                     (u_longlong_t)orig, (u_longlong_t)spa_guid(spa));
5621         }
5622
5623         VERIFY3U(orig, !=, spa_guid(spa));
5624         VERIFY3U(load, ==, spa_load_guid(spa));
5625 }
5626
5627 /*
5628  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
5629  */
5630 /* ARGSUSED */
5631 void
5632 ztest_spa_rename(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5633 {
5634         char *oldname, *newname;
5635         spa_t *spa;
5636
5637         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5638
5639         oldname = ztest_opts.zo_pool;
5640         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
5641         (void) strcpy(newname, oldname);
5642         (void) strcat(newname, "_tmp");
5643
5644         /*
5645          * Do the rename
5646          */
5647         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(oldname, newname));
5648
5649         /*
5650          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
5651          */
5652         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5653
5654         /*
5655          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
5656          */
5657         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5658
5659         ASSERT(spa == ztest_spa);
5660         spa_close(spa, FTAG);
5661
5662         /*
5663          * Rename it back to the original
5664          */
5665         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(newname, oldname));
5666
5667         /*
5668          * Make sure it can still be opened
5669          */
5670         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5671
5672         ASSERT(spa == ztest_spa);
5673         spa_close(spa, FTAG);
5674
5675         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
5676
5677         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5678 }
5679
5680 void
5681 ztest_fletcher(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5682 {
5683         hrtime_t end = gethrtime() + NANOSEC;
5684
5685         while (gethrtime() <= end) {
5686                 int run_count = 100;
5687                 void *buf;
5688                 uint32_t size;
5689                 int *ptr;
5690                 int i;
5691                 zio_cksum_t zc_ref;
5692                 zio_cksum_t zc_ref_byteswap;
5693
5694                 size = ztest_random_blocksize();
5695                 buf = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
5696
5697                 for (i = 0, ptr = buf; i < size / sizeof (*ptr); i++, ptr++)
5698                         *ptr = ztest_random(UINT_MAX);
5699
5700                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("scalar"));
5701                 fletcher_4_native(buf, size, &zc_ref);
5702                 fletcher_4_byteswap(buf, size, &zc_ref_byteswap);
5703
5704                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("cycle"));
5705                 while (run_count-- > 0) {
5706                         zio_cksum_t zc;
5707                         zio_cksum_t zc_byteswap;
5708
5709                         fletcher_4_byteswap(buf, size, &zc_byteswap);
5710                         fletcher_4_native(buf, size, &zc);
5711
5712                         VERIFY0(bcmp(&zc, &zc_ref, sizeof (zc)));
5713                         VERIFY0(bcmp(&zc_byteswap, &zc_ref_byteswap,
5714                             sizeof (zc_byteswap)));
5715                 }
5716
5717                 umem_free(buf, size);
5718         }
5719 }
5720
5721 static int
5722 ztest_check_path(char *path)
5723 {
5724         struct stat s;
5725         /* return true on success */
5726         return (!stat(path, &s));
5727 }
5728
5729 static void
5730 ztest_get_zdb_bin(char *bin, int len)
5731 {
5732         char *zdb_path;
5733         /*
5734          * Try to use ZDB_PATH and in-tree zdb path. If not successful, just
5735          * let popen to search through PATH.
5736          */
5737         if ((zdb_path = getenv("ZDB_PATH"))) {
5738                 strlcpy(bin, zdb_path, len); /* In env */
5739                 if (!ztest_check_path(bin)) {
5740                         ztest_dump_core = 0;
5741                         fatal(1, "invalid ZDB_PATH '%s'", bin);
5742                 }
5743                 return;
5744         }
5745
5746         VERIFY(realpath(getexecname(), bin) != NULL);
5747         if (strstr(bin, "/ztest/")) {
5748                 strstr(bin, "/ztest/")[0] = '\0'; /* In-tree */
5749                 strcat(bin, "/zdb/zdb");
5750                 if (ztest_check_path(bin))
5751                         return;
5752         }
5753         strcpy(bin, "zdb");
5754 }
5755
5756 /*
5757  * Verify pool integrity by running zdb.
5758  */
5759 static void
5760 ztest_run_zdb(char *pool)
5761 {
5762         int status;
5763         char *bin;
5764         char *zdb;
5765         char *zbuf;
5766         const int len = MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20;
5767         FILE *fp;
5768
5769         bin = umem_alloc(len, UMEM_NOFAIL);
5770         zdb = umem_alloc(len, UMEM_NOFAIL);
5771         zbuf = umem_alloc(1024, UMEM_NOFAIL);
5772
5773         ztest_get_zdb_bin(bin, len);
5774
5775         (void) sprintf(zdb,
5776             "%s -bcc%s%s -d -U %s %s",
5777             bin,
5778             ztest_opts.zo_verbose >= 3 ? "s" : "",
5779             ztest_opts.zo_verbose >= 4 ? "v" : "",
5780             spa_config_path,
5781             pool);
5782
5783         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
5784                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
5785
5786         fp = popen(zdb, "r");
5787
5788         while (fgets(zbuf, 1024, fp) != NULL)
5789                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5790                         (void) printf("%s", zbuf);
5791
5792         status = pclose(fp);
5793
5794         if (status == 0)
5795                 goto out;
5796
5797         ztest_dump_core = 0;
5798         if (WIFEXITED(status))
5799                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
5800         else
5801                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
5802 out:
5803         umem_free(bin, len);
5804         umem_free(zdb, len);
5805         umem_free(zbuf, 1024);
5806 }
5807
5808 static void
5809 ztest_walk_pool_directory(char *header)
5810 {
5811         spa_t *spa = NULL;
5812
5813         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5814                 (void) printf("%s\n", header);
5815
5816         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5817         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
5818                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5819                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
5820         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5821 }
5822
5823 static void
5824 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
5825 {
5826         nvlist_t *config, *newconfig;
5827         uint64_t pool_guid;
5828         spa_t *spa;
5829         int error;
5830
5831         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5832                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
5833                     oldname, newname);
5834         }
5835
5836         /*
5837          * Clean up from previous runs.
5838          */
5839         (void) spa_destroy(newname);
5840
5841         /*
5842          * Get the pool's configuration and guid.
5843          */
5844         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5845
5846         /*
5847          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
5848          */
5849         if (ztest_random(2) == 0)
5850                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5851
5852         pool_guid = spa_guid(spa);
5853         spa_close(spa, FTAG);
5854
5855         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
5856
5857         /*
5858          * Export it.
5859          */
5860         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
5861
5862         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
5863
5864         /*
5865          * Try to import it.
5866          */
5867         newconfig = spa_tryimport(config);
5868         ASSERT(newconfig != NULL);
5869         nvlist_free(newconfig);
5870
5871         /*
5872          * Import it under the new name.
5873          */
5874         error = spa_import(newname, config, NULL, 0);
5875         if (error != 0) {
5876                 dump_nvlist(config, 0);
5877                 fatal(B_FALSE, "couldn't import pool %s as %s: error %u",
5878                     oldname, newname, error);
5879         }
5880
5881         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
5882
5883         /*
5884          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
5885          */
5886         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
5887
5888         /*
5889          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
5890          */
5891         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
5892
5893         /*
5894          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
5895          */
5896         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5897
5898         /*
5899          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
5900          */
5901         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5902         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
5903         spa_close(spa, FTAG);
5904
5905         nvlist_free(config);
5906 }
5907
5908 static void
5909 ztest_resume(spa_t *spa)
5910 {
5911         if (spa_suspended(spa) && ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5912                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
5913         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
5914         vdev_clear(spa, NULL);
5915         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
5916         (void) zio_resume(spa);
5917 }
5918
5919 static void *
5920 ztest_resume_thread(void *arg)
5921 {
5922         spa_t *spa = arg;
5923
5924         while (!ztest_exiting) {
5925                 if (spa_suspended(spa))
5926                         ztest_resume(spa);
5927                 (void) poll(NULL, 0, 100);
5928         }
5929
5930         thread_exit();
5931
5932         return (NULL);
5933 }
5934
5935 #define GRACE   300
5936
5937 #if 0
5938 static void
5939 ztest_deadman_alarm(int sig)
5940 {
5941         fatal(0, "failed to complete within %d seconds of deadline", GRACE);
5942 }
5943 #endif
5944
5945 static void
5946 ztest_execute(int test, ztest_info_t *zi, uint64_t id)
5947 {
5948         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[id % ztest_opts.zo_datasets];
5949         ztest_shared_callstate_t *zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(test);
5950         hrtime_t functime = gethrtime();
5951         int i;
5952
5953         for (i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
5954                 zi->zi_func(zd, id);
5955
5956         functime = gethrtime() - functime;
5957
5958         atomic_add_64(&zc->zc_count, 1);
5959         atomic_add_64(&zc->zc_time, functime);
5960
5961         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
5962                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
5963                     (double)functime / NANOSEC, zi->zi_funcname);
5964 }
5965
5966 static void *
5967 ztest_thread(void *arg)
5968 {
5969         int rand;
5970         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
5971         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5972         uint64_t call_next;
5973         hrtime_t now;
5974         ztest_info_t *zi;
5975         ztest_shared_callstate_t *zc;
5976
5977         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
5978                 /*
5979                  * See if it's time to force a crash.
5980                  */
5981                 if (now > zs->zs_thread_kill)
5982                         ztest_kill(zs);
5983
5984                 /*
5985                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
5986                  */
5987                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
5988                         break;
5989
5990                 /*
5991                  * Pick a random function to execute.
5992                  */
5993                 rand = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
5994                 zi = &ztest_info[rand];
5995                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(rand);
5996                 call_next = zc->zc_next;
5997
5998                 if (now >= call_next &&
5999                     atomic_cas_64(&zc->zc_next, call_next, call_next +
6000                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next) {
6001                         ztest_execute(rand, zi, id);
6002                 }
6003         }
6004
6005         thread_exit();
6006
6007         return (NULL);
6008 }
6009
6010 static void
6011 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
6012 {
6013         (void) snprintf(dsname, MAXNAMELEN, "%s/ds_%d", pool, d);
6014 }
6015
6016 static void
6017 ztest_dataset_destroy(int d)
6018 {
6019         char name[MAXNAMELEN];
6020         int t;
6021
6022         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
6023
6024         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6025                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
6026
6027         /*
6028          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
6029          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
6030          * so there may be more than one thing to clean up.
6031          */
6032         for (t = d; t < ztest_opts.zo_threads;
6033             t += ztest_opts.zo_datasets)
6034                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
6035
6036         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
6037             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
6038 }
6039
6040 static void
6041 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
6042 {
6043         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
6044
6045         /*
6046          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
6047          * Therefore, the number of objects in use should equal the
6048          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
6049          * If not, we have an object leak.
6050          *
6051          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
6052          * when the open-context and syncing-context values agree.
6053          * That's because zap_count() returns the open-context value,
6054          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
6055          */
6056         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
6057         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
6058         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
6059 }
6060
6061 static int
6062 ztest_dataset_open(int d)
6063 {
6064         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6065         uint64_t committed_seq = ZTEST_GET_SHARED_DS(d)->zd_seq;
6066         objset_t *os;
6067         zilog_t *zilog;
6068         char name[MAXNAMELEN];
6069         int error;
6070
6071         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
6072
6073         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
6074
6075         error = ztest_dataset_create(name);
6076         if (error == ENOSPC) {
6077                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
6078                 ztest_record_enospc(FTAG);
6079                 return (error);
6080         }
6081         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
6082
6083         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, zd, &os));
6084         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
6085
6086         ztest_zd_init(zd, ZTEST_GET_SHARED_DS(d), os);
6087
6088         zilog = zd->zd_zilog;
6089
6090         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
6091             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
6092                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
6093                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
6094
6095         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6096
6097         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
6098
6099         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6100
6101         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6102                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
6103                     zd->zd_name,
6104                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
6105                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
6106                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
6107
6108         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
6109
6110         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
6111             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
6112                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
6113                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
6114
6115         return (0);
6116 }
6117
6118 static void
6119 ztest_dataset_close(int d)
6120 {
6121         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6122
6123         zil_close(zd->zd_zilog);
6124         dmu_objset_disown(zd->zd_os, zd);
6125
6126         ztest_zd_fini(zd);
6127 }
6128
6129 /*
6130  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
6131  */
6132 static void
6133 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
6134 {
6135         kt_did_t *tid;
6136         spa_t *spa;
6137         objset_t *os;
6138         kthread_t *resume_thread;
6139         uint64_t object;
6140         int error;
6141         int t, d;
6142
6143         ztest_exiting = B_FALSE;
6144
6145         /*
6146          * Initialize parent/child shared state.
6147          */
6148         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6149         VERIFY(rwlock_init(&ztest_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
6150
6151         zs->zs_thread_start = gethrtime();
6152         zs->zs_thread_stop =
6153             zs->zs_thread_start + ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC;
6154         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
6155         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
6156         if (ztest_random(100) < ztest_opts.zo_killrate) {
6157                 zs->zs_thread_kill -=
6158                     ztest_random(ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC);
6159         }
6160
6161         mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6162
6163         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
6164             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
6165
6166         /*
6167          * Open our pool.
6168          */
6169         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6170         VERIFY0(spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6171         spa->spa_debug = B_TRUE;
6172         metaslab_preload_limit = ztest_random(20) + 1;
6173         ztest_spa = spa;
6174
6175         VERIFY0(dmu_objset_own(ztest_opts.zo_pool,
6176             DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os));
6177         zs->zs_guid = dmu_objset_fsid_guid(os);
6178         dmu_objset_disown(os, FTAG);
6179
6180         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
6181
6182         /*
6183          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
6184          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
6185          * the only valid replica.
6186          */
6187         if (MAXFAULTS() == 0)
6188                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
6189         else
6190                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
6191
6192         /*
6193          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
6194          */
6195         VERIFY3P((resume_thread = zk_thread_create(NULL, 0,
6196             (thread_func_t)ztest_resume_thread, spa, TS_RUN, NULL, 0, 0,
6197             PTHREAD_CREATE_JOINABLE)), !=, NULL);
6198
6199 #if 0
6200         /*
6201          * Set a deadman alarm to abort() if we hang.
6202          */
6203         signal(SIGALRM, ztest_deadman_alarm);
6204         alarm((zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start) / NANOSEC + GRACE);
6205 #endif
6206
6207         /*
6208          * Verify that we can safely inquire about about any object,
6209          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
6210          * we probe a 5-wide window around each power of two.
6211          * This hits all edge cases, including zero and the max.
6212          */
6213         for (t = 0; t < 64; t++) {
6214                 for (d = -5; d <= 5; d++) {
6215                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
6216                             (1ULL << t) + d, NULL);
6217                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
6218                             error == EINVAL);
6219                 }
6220         }
6221
6222         /*
6223          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
6224          */
6225         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
6226                 int d = ztest_random(ztest_opts.zo_datasets);
6227                 ztest_dataset_destroy(d);
6228         }
6229         zs->zs_enospc_count = 0;
6230
6231         tid = umem_zalloc(ztest_opts.zo_threads * sizeof (kt_did_t),
6232             UMEM_NOFAIL);
6233
6234         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
6235                 (void) printf("starting main threads...\n");
6236
6237         /*
6238          * Kick off all the tests that run in parallel.
6239          */
6240         for (t = 0; t < ztest_opts.zo_threads; t++) {
6241                 kthread_t *thread;
6242
6243                 if (t < ztest_opts.zo_datasets &&
6244                     ztest_dataset_open(t) != 0)
6245                         return;
6246
6247                 VERIFY3P(thread = zk_thread_create(NULL, 0,
6248                     (thread_func_t)ztest_thread,
6249                     (void *)(uintptr_t)t, TS_RUN, NULL, 0, 0,
6250                     PTHREAD_CREATE_JOINABLE), !=, NULL);
6251                 tid[t] = thread->t_tid;
6252         }
6253
6254         /*
6255          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
6256          * so we don't close datasets while threads are still using them.
6257          */
6258         for (t = ztest_opts.zo_threads - 1; t >= 0; t--) {
6259                 thread_join(tid[t]);
6260                 if (t < ztest_opts.zo_datasets)
6261                         ztest_dataset_close(t);
6262         }
6263
6264         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6265
6266         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
6267         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
6268
6269         umem_free(tid, ztest_opts.zo_threads * sizeof (kt_did_t));
6270
6271         /* Kill the resume thread */
6272         ztest_exiting = B_TRUE;
6273         thread_join(resume_thread->t_tid);
6274         ztest_resume(spa);
6275
6276         /*
6277          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
6278          * spa_close() should wait for it to complete.
6279          */
6280         for (object = 1; object < 50; object++) {
6281                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 0, 1ULL << 20,
6282                     ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
6283         }
6284
6285         /* Verify that at least one commit cb was called in a timely fashion */
6286         if (zc_cb_counter >= ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG)
6287                 VERIFY0(zc_min_txg_delay);
6288
6289         spa_close(spa, FTAG);
6290
6291         /*
6292          * Verify that we can loop over all pools.
6293          */
6294         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
6295         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
6296                 if (ztest_opts.zo_verbose > 3)
6297                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
6298         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
6299
6300         /*
6301          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
6302          * different name.
6303          */
6304         if (ztest_random(2) == 0) {
6305                 char name[MAXNAMELEN];
6306                 (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s_import",
6307                     ztest_opts.zo_pool);
6308                 ztest_spa_import_export(ztest_opts.zo_pool, name);
6309                 ztest_spa_import_export(name, ztest_opts.zo_pool);
6310         }
6311
6312         kernel_fini();
6313
6314         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
6315         mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
6316         (void) rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
6317         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6318 }
6319
6320 static void
6321 ztest_freeze(void)
6322 {
6323         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[0];
6324         spa_t *spa;
6325         int numloops = 0;
6326
6327         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6328                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
6329
6330         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6331         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6332         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6333         spa->spa_debug = B_TRUE;
6334         ztest_spa = spa;
6335
6336         /*
6337          * Force the first log block to be transactionally allocated.
6338          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
6339          * the log chain won't be anchored.
6340          */
6341         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
6342                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
6343                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6344         }
6345
6346         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6347
6348         /*
6349          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
6350          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
6351          */
6352         spa_freeze(spa);
6353
6354         /*
6355          * Because it is hard to predict how much space a write will actually
6356          * require beforehand, we leave ourselves some fudge space to write over
6357          * capacity.
6358          */
6359         uint64_t capacity = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa)) / 2;
6360
6361         /*
6362          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
6363          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
6364          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
6365          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
6366          * The ZIL should be OK with that.
6367          *
6368          * Run a random number of times less than zo_maxloops and ensure we do
6369          * not run out of space on the pool.
6370          */
6371         while (ztest_random(10) != 0 &&
6372             numloops++ < ztest_opts.zo_maxloops &&
6373             metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa)) < capacity) {
6374                 ztest_od_t od;
6375                 ztest_od_init(&od, 0, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
6376                 VERIFY0(ztest_object_init(zd, &od, sizeof (od), B_FALSE));
6377                 ztest_io(zd, od.od_object,
6378                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
6379                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6380         }
6381
6382         /*
6383          * Commit all of the changes we just generated.
6384          */
6385         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6386         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6387
6388         /*
6389          * Close our dataset and close the pool.
6390          */
6391         ztest_dataset_close(0);
6392         spa_close(spa, FTAG);
6393         kernel_fini();
6394
6395         /*
6396          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
6397          */
6398         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6399         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6400         ASSERT(spa_freeze_txg(spa) == UINT64_MAX);
6401         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6402         ztest_dataset_close(0);
6403
6404         spa->spa_debug = B_TRUE;
6405         ztest_spa = spa;
6406         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6407         ztest_reguid(NULL, 0);
6408
6409         spa_close(spa, FTAG);
6410         kernel_fini();
6411 }
6412
6413 void
6414 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
6415 {
6416         hrtime_t s = t / NANOSEC;
6417         hrtime_t m = s / 60;
6418         hrtime_t h = m / 60;
6419         hrtime_t d = h / 24;
6420
6421         s -= m * 60;
6422         m -= h * 60;
6423         h -= d * 24;
6424
6425         timebuf[0] = '\0';
6426
6427         if (d)
6428                 (void) sprintf(timebuf,
6429                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
6430         else if (h)
6431                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
6432         else if (m)
6433                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
6434         else
6435                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
6436 }
6437
6438 static nvlist_t *
6439 make_random_props(void)
6440 {
6441         nvlist_t *props;
6442
6443         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
6444         if (ztest_random(2) == 0)
6445                 return (props);
6446         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, "autoreplace", 1) == 0);
6447
6448         return (props);
6449 }
6450
6451 /*
6452  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
6453  * Then test spa_freeze() functionality.
6454  */
6455 static void
6456 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
6457 {
6458         spa_t *spa;
6459         nvlist_t *nvroot, *props;
6460         int i;
6461
6462         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6463         VERIFY(rwlock_init(&ztest_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
6464
6465         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6466
6467         /*
6468          * Create the storage pool.
6469          */
6470         (void) spa_destroy(ztest_opts.zo_pool);
6471         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
6472         zs->zs_splits = 0;
6473         zs->zs_mirrors = ztest_opts.zo_mirrors;
6474         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
6475             0, ztest_opts.zo_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
6476         props = make_random_props();
6477         for (i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
6478                 char *buf;
6479                 VERIFY3S(-1, !=, asprintf(&buf, "feature@%s",
6480                     spa_feature_table[i].fi_uname));
6481                 VERIFY3U(0, ==, nvlist_add_uint64(props, buf, 0));
6482                 free(buf);
6483         }
6484         VERIFY3U(0, ==, spa_create(ztest_opts.zo_pool, nvroot, props, NULL));
6485         nvlist_free(nvroot);
6486         nvlist_free(props);
6487
6488         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6489         zs->zs_metaslab_sz =
6490             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
6491         spa_close(spa, FTAG);
6492
6493         kernel_fini();
6494
6495         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6496
6497         ztest_freeze();
6498
6499         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6500
6501         (void) rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
6502         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6503 }
6504
6505 static void
6506 setup_data_fd(void)
6507 {
6508         static char ztest_name_data[] = "/tmp/ztest.data.XXXXXX";
6509
6510         ztest_fd_data = mkstemp(ztest_name_data);
6511         ASSERT3S(ztest_fd_data, >=, 0);
6512         (void) unlink(ztest_name_data);
6513 }
6514
6515 static int
6516 shared_data_size(ztest_shared_hdr_t *hdr)
6517 {
6518         int size;
6519
6520         size = hdr->zh_hdr_size;
6521         size += hdr->zh_opts_size;
6522         size += hdr->zh_size;
6523         size += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6524         size += hdr->zh_ds_size * hdr->zh_ds_count;
6525
6526         return (size);
6527 }
6528
6529 static void
6530 setup_hdr(void)
6531 {
6532         int size;
6533         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6534
6535         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6536             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6537         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6538
6539         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, sizeof (ztest_shared_hdr_t)));
6540
6541         hdr->zh_hdr_size = sizeof (ztest_shared_hdr_t);
6542         hdr->zh_opts_size = sizeof (ztest_shared_opts_t);
6543         hdr->zh_size = sizeof (ztest_shared_t);
6544         hdr->zh_stats_size = sizeof (ztest_shared_callstate_t);
6545         hdr->zh_stats_count = ZTEST_FUNCS;
6546         hdr->zh_ds_size = sizeof (ztest_shared_ds_t);
6547         hdr->zh_ds_count = ztest_opts.zo_datasets;
6548
6549         size = shared_data_size(hdr);
6550         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, size));
6551
6552         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6553 }
6554
6555 static void
6556 setup_data(void)
6557 {
6558         int size, offset;
6559         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6560         uint8_t *buf;
6561
6562         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6563             PROT_READ, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6564         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6565
6566         size = shared_data_size(hdr);
6567
6568         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6569         hdr = ztest_shared_hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(size, getpagesize()),
6570             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6571         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6572         buf = (uint8_t *)hdr;
6573
6574         offset = hdr->zh_hdr_size;
6575         ztest_shared_opts = (void *)&buf[offset];
6576         offset += hdr->zh_opts_size;
6577         ztest_shared = (void *)&buf[offset];
6578         offset += hdr->zh_size;
6579         ztest_shared_callstate = (void *)&buf[offset];
6580         offset += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6581         ztest_shared_ds = (void *)&buf[offset];
6582 }
6583
6584 static boolean_t
6585 exec_child(char *cmd, char *libpath, boolean_t ignorekill, int *statusp)
6586 {
6587         pid_t pid;
6588         int status;
6589         char *cmdbuf = NULL;
6590
6591         pid = fork();
6592
6593         if (cmd == NULL) {
6594                 cmdbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
6595                 (void) strlcpy(cmdbuf, getexecname(), MAXPATHLEN);
6596                 cmd = cmdbuf;
6597         }
6598
6599         if (pid == -1)
6600                 fatal(1, "fork failed");
6601
6602         if (pid == 0) { /* child */
6603                 char *emptyargv[2] = { cmd, NULL };
6604                 char fd_data_str[12];
6605
6606                 struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
6607                 (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
6608
6609                 (void) close(ztest_fd_rand);
6610                 VERIFY(11 >= snprintf(fd_data_str, 12, "%d", ztest_fd_data));
6611                 VERIFY(0 == setenv("ZTEST_FD_DATA", fd_data_str, 1));
6612
6613                 (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
6614                 if (libpath != NULL)
6615                         VERIFY(0 == setenv("LD_LIBRARY_PATH", libpath, 1));
6616                 (void) execv(cmd, emptyargv);
6617                 ztest_dump_core = B_FALSE;
6618                 fatal(B_TRUE, "exec failed: %s", cmd);
6619         }
6620
6621         if (cmdbuf != NULL) {
6622                 umem_free(cmdbuf, MAXPATHLEN);
6623                 cmd = NULL;
6624         }
6625
6626         while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
6627                 continue;
6628         if (statusp != NULL)
6629                 *statusp = status;
6630
6631         if (WIFEXITED(status)) {
6632                 if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
6633                         (void) fprintf(stderr, "child exited with code %d\n",
6634                             WEXITSTATUS(status));
6635                         exit(2);
6636                 }
6637                 return (B_FALSE);
6638         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
6639                 if (!ignorekill || WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
6640                         (void) fprintf(stderr, "child died with signal %d\n",
6641                             WTERMSIG(status));
6642                         exit(3);
6643                 }
6644                 return (B_TRUE);
6645         } else {
6646                 (void) fprintf(stderr, "something strange happened to child\n");
6647                 exit(4);
6648                 /* NOTREACHED */
6649         }
6650 }
6651
6652 static void
6653 ztest_run_init(void)
6654 {
6655         int i;
6656
6657         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
6658
6659         ASSERT(ztest_opts.zo_init != 0);
6660
6661         /*
6662          * Blow away any existing copy of zpool.cache
6663          */
6664         (void) remove(spa_config_path);
6665
6666         /*
6667          * Create and initialize our storage pool.
6668          */
6669         for (i = 1; i <= ztest_opts.zo_init; i++) {
6670                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
6671                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3 &&
6672                     ztest_opts.zo_init != 1) {
6673                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
6674                 }
6675                 ztest_init(zs);
6676         }
6677 }
6678
6679 int
6680 main(int argc, char **argv)
6681 {
6682         int kills = 0;
6683         int iters = 0;
6684         int older = 0;
6685         int newer = 0;
6686         ztest_shared_t *zs;
6687         ztest_info_t *zi;
6688         ztest_shared_callstate_t *zc;
6689         char timebuf[100];
6690         char numbuf[6];
6691         spa_t *spa;
6692         char *cmd;
6693         boolean_t hasalt;
6694         int f;
6695         char *fd_data_str = getenv("ZTEST_FD_DATA");
6696         struct sigaction action;
6697
6698         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
6699
6700         dprintf_setup(&argc, argv);
6701
6702         action.sa_handler = sig_handler;
6703         sigemptyset(&action.sa_mask);
6704         action.sa_flags = 0;
6705
6706         if (sigaction(SIGSEGV, &action, NULL) < 0) {
6707                 (void) fprintf(stderr, "ztest: cannot catch SIGSEGV: %s.\n",
6708                     strerror(errno));
6709                 exit(EXIT_FAILURE);
6710         }
6711
6712         if (sigaction(SIGABRT, &action, NULL) < 0) {
6713                 (void) fprintf(stderr, "ztest: cannot catch SIGABRT: %s.\n",
6714                     strerror(errno));
6715                 exit(EXIT_FAILURE);
6716         }
6717
6718         ztest_fd_rand = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
6719         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
6720
6721         if (!fd_data_str) {
6722                 process_options(argc, argv);
6723
6724                 setup_data_fd();
6725                 setup_hdr();
6726                 setup_data();
6727                 bcopy(&ztest_opts, ztest_shared_opts,
6728                     sizeof (*ztest_shared_opts));
6729         } else {
6730                 ztest_fd_data = atoi(fd_data_str);
6731                 setup_data();
6732                 bcopy(ztest_shared_opts, &ztest_opts, sizeof (ztest_opts));
6733         }
6734         ASSERT3U(ztest_opts.zo_datasets, ==, ztest_shared_hdr->zh_ds_count);
6735
6736         /* Override location of zpool.cache */
6737         VERIFY(asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache",
6738             ztest_opts.zo_dir) != -1);
6739
6740         ztest_ds = umem_alloc(ztest_opts.zo_datasets * sizeof (ztest_ds_t),
6741             UMEM_NOFAIL);
6742         zs = ztest_shared;
6743
6744         if (fd_data_str) {
6745                 metaslab_gang_bang = ztest_opts.zo_metaslab_gang_bang;
6746                 metaslab_df_alloc_threshold =
6747                     zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold;
6748
6749                 if (zs->zs_do_init)
6750                         ztest_run_init();
6751                 else
6752                         ztest_run(zs);
6753                 exit(0);
6754         }
6755
6756         hasalt = (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0);
6757
6758         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6759                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
6760                     " %llu seconds...\n",
6761                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_vdevs,
6762                     ztest_opts.zo_datasets,
6763                     ztest_opts.zo_threads,
6764                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_time);
6765         }
6766
6767         cmd = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
6768         (void) strlcpy(cmd, getexecname(), MAXNAMELEN);
6769
6770         zs->zs_do_init = B_TRUE;
6771         if (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0) {
6772                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6773                         (void) printf("Executing older ztest for "
6774                             "initialization: %s\n", ztest_opts.zo_alt_ztest);
6775                 }
6776                 VERIFY(!exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6777                     ztest_opts.zo_alt_libpath, B_FALSE, NULL));
6778         } else {
6779                 VERIFY(!exec_child(NULL, NULL, B_FALSE, NULL));
6780         }
6781         zs->zs_do_init = B_FALSE;
6782
6783         zs->zs_proc_start = gethrtime();
6784         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + ztest_opts.zo_time * NANOSEC;
6785
6786         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6787                 zi = &ztest_info[f];
6788                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6789                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
6790                         zc->zc_next = UINT64_MAX;
6791                 else
6792                         zc->zc_next = zs->zs_proc_start +
6793                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
6794         }
6795
6796         /*
6797          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
6798          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
6799          * to verify that we never lose on-disk consistency.
6800          */
6801         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
6802                 int status;
6803                 boolean_t killed;
6804
6805                 /*
6806                  * Initialize the workload counters for each function.
6807                  */
6808                 for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6809                         zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6810                         zc->zc_count = 0;
6811                         zc->zc_time = 0;
6812                 }
6813
6814                 /* Set the allocation switch size */
6815                 zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold =
6816                     ztest_random(zs->zs_metaslab_sz / 4) + 1;
6817
6818                 if (!hasalt || ztest_random(2) == 0) {
6819                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6820                                 (void) printf("Executing newer ztest: %s\n",
6821                                     cmd);
6822                         }
6823                         newer++;
6824                         killed = exec_child(cmd, NULL, B_TRUE, &status);
6825                 } else {
6826                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6827                                 (void) printf("Executing older ztest: %s\n",
6828                                     ztest_opts.zo_alt_ztest);
6829                         }
6830                         older++;
6831                         killed = exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6832                             ztest_opts.zo_alt_libpath, B_TRUE, &status);
6833                 }
6834
6835                 if (killed)
6836                         kills++;
6837                 iters++;
6838
6839                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6840                         hrtime_t now = gethrtime();
6841
6842                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
6843                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
6844                         nicenum(zs->zs_space, numbuf);
6845
6846                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
6847                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
6848                             iters,
6849                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
6850                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
6851                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
6852                             numbuf,
6853                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
6854                             (ztest_opts.zo_time * NANOSEC), timebuf);
6855                 }
6856
6857                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 2) {
6858                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
6859                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6860                             "Calls", "Time", "Function");
6861                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6862                             "-----", "----", "--------");
6863                         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6864                                 zi = &ztest_info[f];
6865                                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6866                                 print_time(zc->zc_time, timebuf);
6867                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
6868                                     (u_longlong_t)zc->zc_count, timebuf,
6869                                     zi->zi_funcname);
6870                         }
6871                         (void) printf("\n");
6872                 }
6873
6874                 /*
6875                  * It's possible that we killed a child during a rename test,
6876                  * in which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around
6877                  * instead of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
6878                  */
6879                 kernel_init(FREAD);
6880                 if (spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG) == 0) {
6881                         spa_close(spa, FTAG);
6882                 } else {
6883                         char tmpname[MAXNAMELEN];
6884                         kernel_fini();
6885                         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6886                         (void) snprintf(tmpname, sizeof (tmpname), "%s_tmp",
6887                             ztest_opts.zo_pool);
6888                         (void) spa_rename(tmpname, ztest_opts.zo_pool);
6889                 }
6890                 kernel_fini();
6891
6892                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6893         }
6894
6895         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6896                 if (hasalt) {
6897                         (void) printf("%d runs of older ztest: %s\n", older,
6898                             ztest_opts.zo_alt_ztest);
6899                         (void) printf("%d runs of newer ztest: %s\n", newer,
6900                             cmd);
6901                 }
6902                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
6903                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
6904         }
6905
6906         umem_free(cmd, MAXNAMELEN);
6907
6908         return (0);
6909 }