]> granicus.if.org Git - zfs/blob - cmd/ztest/ztest.c
OpenZFS 6314 - buffer overflow in dsl_dataset_name
[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[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
149         char zo_dir[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
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_dnodesize;
225         uint64_t        bt_offset;
226         uint64_t        bt_gen;
227         uint64_t        bt_txg;
228         uint64_t        bt_crtxg;
229 } ztest_block_tag_t;
230
231 typedef struct bufwad {
232         uint64_t        bw_index;
233         uint64_t        bw_txg;
234         uint64_t        bw_data;
235 } bufwad_t;
236
237 typedef struct rll {
238         void            *rll_writer;
239         int             rll_readers;
240         kmutex_t        rll_lock;
241         kcondvar_t      rll_cv;
242 } rll_t;
243
244 typedef struct zll {
245         list_t z_list;
246         kmutex_t z_lock;
247 } zll_t;
248
249 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
250 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
251
252 /*
253  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
254  */
255 typedef struct ztest_od {
256         uint64_t        od_dir;
257         uint64_t        od_object;
258         dmu_object_type_t od_type;
259         dmu_object_type_t od_crtype;
260         uint64_t        od_blocksize;
261         uint64_t        od_crblocksize;
262         uint64_t        od_crdnodesize;
263         uint64_t        od_gen;
264         uint64_t        od_crgen;
265         char            od_name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
266 } ztest_od_t;
267
268 /*
269  * Per-dataset state.
270  */
271 typedef struct ztest_ds {
272         ztest_shared_ds_t *zd_shared;
273         objset_t        *zd_os;
274         rwlock_t        zd_zilog_lock;
275         zilog_t         *zd_zilog;
276         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
277         char            zd_name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
278         kmutex_t        zd_dirobj_lock;
279         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
280         zll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
281 } ztest_ds_t;
282
283 /*
284  * Per-iteration state.
285  */
286 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
287
288 typedef struct ztest_info {
289         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
290         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
291         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
292         const char      *zi_funcname;   /* name of test function */
293 } ztest_info_t;
294
295 typedef struct ztest_shared_callstate {
296         uint64_t        zc_count;       /* per-pass count */
297         uint64_t        zc_time;        /* per-pass time */
298         uint64_t        zc_next;        /* next time to call this function */
299 } ztest_shared_callstate_t;
300
301 static ztest_shared_callstate_t *ztest_shared_callstate;
302 #define ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(c) (&ztest_shared_callstate[c])
303
304 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
305 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
306 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
307 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
308 ztest_func_t ztest_zap;
309 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
310 ztest_func_t ztest_zil_commit;
311 ztest_func_t ztest_zil_remount;
312 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
313 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
314 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
315 ztest_func_t ztest_fzap;
316 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
317 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
318 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
319 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
320 ztest_func_t ztest_fault_inject;
321 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
322 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
323 ztest_func_t ztest_spa_rename;
324 ztest_func_t ztest_scrub;
325 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
326 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
327 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
328 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
329 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
330 ztest_func_t ztest_split_pool;
331 ztest_func_t ztest_reguid;
332 ztest_func_t ztest_spa_upgrade;
333 ztest_func_t ztest_fletcher;
334 ztest_func_t ztest_verify_dnode_bt;
335
336 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
337 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
338 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
339 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
340 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
341
342 #define ZTI_INIT(func, iters, interval) \
343         {   .zi_func = (func), \
344             .zi_iters = (iters), \
345             .zi_interval = (interval), \
346             .zi_funcname = # func }
347
348 ztest_info_t ztest_info[] = {
349         ZTI_INIT(ztest_dmu_read_write, 1, &zopt_always),
350         ZTI_INIT(ztest_dmu_write_parallel, 10, &zopt_always),
351         ZTI_INIT(ztest_dmu_object_alloc_free, 1, &zopt_always),
352         ZTI_INIT(ztest_dmu_commit_callbacks, 1, &zopt_always),
353         ZTI_INIT(ztest_zap, 30, &zopt_always),
354         ZTI_INIT(ztest_zap_parallel, 100, &zopt_always),
355         ZTI_INIT(ztest_split_pool, 1, &zopt_always),
356         ZTI_INIT(ztest_zil_commit, 1, &zopt_incessant),
357         ZTI_INIT(ztest_zil_remount, 1, &zopt_sometimes),
358         ZTI_INIT(ztest_dmu_read_write_zcopy, 1, &zopt_often),
359         ZTI_INIT(ztest_dmu_objset_create_destroy, 1, &zopt_often),
360         ZTI_INIT(ztest_dsl_prop_get_set, 1, &zopt_often),
361         ZTI_INIT(ztest_spa_prop_get_set, 1, &zopt_sometimes),
362 #if 0
363         ZTI_INIT(ztest_dmu_prealloc, 1, &zopt_sometimes),
364 #endif
365         ZTI_INIT(ztest_fzap, 1, &zopt_sometimes),
366         ZTI_INIT(ztest_dmu_snapshot_create_destroy, 1, &zopt_sometimes),
367         ZTI_INIT(ztest_spa_create_destroy, 1, &zopt_sometimes),
368         ZTI_INIT(ztest_fault_inject, 1, &zopt_sometimes),
369         ZTI_INIT(ztest_ddt_repair, 1, &zopt_sometimes),
370         ZTI_INIT(ztest_dmu_snapshot_hold, 1, &zopt_sometimes),
371         ZTI_INIT(ztest_reguid, 1, &zopt_rarely),
372         ZTI_INIT(ztest_spa_rename, 1, &zopt_rarely),
373         ZTI_INIT(ztest_scrub, 1, &zopt_rarely),
374         ZTI_INIT(ztest_spa_upgrade, 1, &zopt_rarely),
375         ZTI_INIT(ztest_dsl_dataset_promote_busy, 1, &zopt_rarely),
376         ZTI_INIT(ztest_vdev_attach_detach, 1, &zopt_sometimes),
377         ZTI_INIT(ztest_vdev_LUN_growth, 1, &zopt_rarely),
378         ZTI_INIT(ztest_vdev_add_remove, 1, &ztest_opts.zo_vdevtime),
379         ZTI_INIT(ztest_vdev_aux_add_remove, 1, &ztest_opts.zo_vdevtime),
380         ZTI_INIT(ztest_fletcher, 1, &zopt_rarely),
381         ZTI_INIT(ztest_verify_dnode_bt, 1, &zopt_sometimes),
382 };
383
384 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
385
386 /*
387  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
388  * The callbacks are ordered by txg number.
389  */
390 typedef struct ztest_cb_list {
391         kmutex_t        zcl_callbacks_lock;
392         list_t          zcl_callbacks;
393 } ztest_cb_list_t;
394
395 /*
396  * Stuff we need to share writably between parent and child.
397  */
398 typedef struct ztest_shared {
399         boolean_t       zs_do_init;
400         hrtime_t        zs_proc_start;
401         hrtime_t        zs_proc_stop;
402         hrtime_t        zs_thread_start;
403         hrtime_t        zs_thread_stop;
404         hrtime_t        zs_thread_kill;
405         uint64_t        zs_enospc_count;
406         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
407         uint64_t        zs_vdev_aux;
408         uint64_t        zs_alloc;
409         uint64_t        zs_space;
410         uint64_t        zs_splits;
411         uint64_t        zs_mirrors;
412         uint64_t        zs_metaslab_sz;
413         uint64_t        zs_metaslab_df_alloc_threshold;
414         uint64_t        zs_guid;
415 } ztest_shared_t;
416
417 #define ID_PARALLEL     -1ULL
418
419 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
420 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
421 ztest_shared_t *ztest_shared;
422
423 static spa_t *ztest_spa = NULL;
424 static ztest_ds_t *ztest_ds;
425
426 static kmutex_t ztest_vdev_lock;
427
428 /*
429  * The ztest_name_lock protects the pool and dataset namespace used by
430  * the individual tests. To modify the namespace, consumers must grab
431  * this lock as writer. Grabbing the lock as reader will ensure that the
432  * namespace does not change while the lock is held.
433  */
434 static rwlock_t ztest_name_lock;
435
436 static boolean_t ztest_dump_core = B_TRUE;
437 static boolean_t ztest_exiting;
438
439 /* Global commit callback list */
440 static ztest_cb_list_t zcl;
441 /* Commit cb delay */
442 static uint64_t zc_min_txg_delay = UINT64_MAX;
443 static int zc_cb_counter = 0;
444
445 /*
446  * Minimum number of commit callbacks that need to be registered for us to check
447  * whether the minimum txg delay is acceptable.
448  */
449 #define ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG 100
450
451 /*
452  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
453  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
454  * implementation bug.
455  */
456 #define ZTEST_COMMIT_CB_THRESH  (TXG_CONCURRENT_STATES + 1000)
457
458 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
459 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
460
461 enum ztest_object {
462         ZTEST_META_DNODE = 0,
463         ZTEST_DIROBJ,
464         ZTEST_OBJECTS
465 };
466
467 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
468
469 /*
470  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
471  * debugging facilities.
472  */
473 const char *
474 _umem_debug_init(void)
475 {
476         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
477 }
478
479 const char *
480 _umem_logging_init(void)
481 {
482         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
483 }
484
485 #define BACKTRACE_SZ    100
486
487 static void sig_handler(int signo)
488 {
489         struct sigaction action;
490 #ifdef __GLIBC__ /* backtrace() is a GNU extension */
491         int nptrs;
492         void *buffer[BACKTRACE_SZ];
493
494         nptrs = backtrace(buffer, BACKTRACE_SZ);
495         backtrace_symbols_fd(buffer, nptrs, STDERR_FILENO);
496 #endif
497
498         /*
499          * Restore default action and re-raise signal so SIGSEGV and
500          * SIGABRT can trigger a core dump.
501          */
502         action.sa_handler = SIG_DFL;
503         sigemptyset(&action.sa_mask);
504         action.sa_flags = 0;
505         (void) sigaction(signo, &action, NULL);
506         raise(signo);
507 }
508
509 #define FATAL_MSG_SZ    1024
510
511 char *fatal_msg;
512
513 static void
514 fatal(int do_perror, char *message, ...)
515 {
516         va_list args;
517         int save_errno = errno;
518         char *buf;
519
520         (void) fflush(stdout);
521         buf = umem_alloc(FATAL_MSG_SZ, UMEM_NOFAIL);
522
523         va_start(args, message);
524         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
525         /* LINTED */
526         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
527         va_end(args);
528         if (do_perror) {
529                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
530                     ": %s", strerror(save_errno));
531         }
532         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
533         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
534         if (ztest_dump_core)
535                 abort();
536         exit(3);
537 }
538
539 static int
540 str2shift(const char *buf)
541 {
542         const char *ends = "BKMGTPEZ";
543         int i;
544
545         if (buf[0] == '\0')
546                 return (0);
547         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
548                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
549                         break;
550         }
551         if (i == strlen(ends)) {
552                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
553                     buf);
554                 usage(B_FALSE);
555         }
556         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
557                 return (10*i);
558         }
559         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
560         usage(B_FALSE);
561         /* NOTREACHED */
562 }
563
564 static uint64_t
565 nicenumtoull(const char *buf)
566 {
567         char *end;
568         uint64_t val;
569
570         val = strtoull(buf, &end, 0);
571         if (end == buf) {
572                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
573                 usage(B_FALSE);
574         } else if (end[0] == '.') {
575                 double fval = strtod(buf, &end);
576                 fval *= pow(2, str2shift(end));
577                 if (fval > UINT64_MAX) {
578                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
579                             buf);
580                         usage(B_FALSE);
581                 }
582                 val = (uint64_t)fval;
583         } else {
584                 int shift = str2shift(end);
585                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
586                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
587                             buf);
588                         usage(B_FALSE);
589                 }
590                 val <<= shift;
591         }
592         return (val);
593 }
594
595 static void
596 usage(boolean_t requested)
597 {
598         const ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts_defaults;
599
600         char nice_vdev_size[10];
601         char nice_gang_bang[10];
602         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
603
604         nicenum(zo->zo_vdev_size, nice_vdev_size);
605         nicenum(zo->zo_metaslab_gang_bang, nice_gang_bang);
606
607         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
608             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
609             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
610             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
611             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
612             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
613             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
614             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
615             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
616             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
617             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
618             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
619             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
620             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
621             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
622             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
623             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
624             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
625             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
626             "\t[-B alt_ztest (default: <none>)] alternate ztest path\n"
627             "\t[-h] (print help)\n"
628             "",
629             zo->zo_pool,
630             (u_longlong_t)zo->zo_vdevs,                 /* -v */
631             nice_vdev_size,                             /* -s */
632             zo->zo_ashift,                              /* -a */
633             zo->zo_mirrors,                             /* -m */
634             zo->zo_raidz,                               /* -r */
635             zo->zo_raidz_parity,                        /* -R */
636             zo->zo_datasets,                            /* -d */
637             zo->zo_threads,                             /* -t */
638             nice_gang_bang,                             /* -g */
639             zo->zo_init,                                /* -i */
640             (u_longlong_t)zo->zo_killrate,              /* -k */
641             zo->zo_pool,                                /* -p */
642             zo->zo_dir,                                 /* -f */
643             (u_longlong_t)zo->zo_time,                  /* -T */
644             (u_longlong_t)zo->zo_maxloops,              /* -F */
645             (u_longlong_t)zo->zo_passtime);
646         exit(requested ? 0 : 1);
647 }
648
649 static void
650 process_options(int argc, char **argv)
651 {
652         char *path;
653         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
654
655         int opt;
656         uint64_t value;
657         char altdir[MAXNAMELEN] = { 0 };
658
659         bcopy(&ztest_opts_defaults, zo, sizeof (*zo));
660
661         while ((opt = getopt(argc, argv,
662             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:hF:B:")) != EOF) {
663                 value = 0;
664                 switch (opt) {
665                 case 'v':
666                 case 's':
667                 case 'a':
668                 case 'm':
669                 case 'r':
670                 case 'R':
671                 case 'd':
672                 case 't':
673                 case 'g':
674                 case 'i':
675                 case 'k':
676                 case 'T':
677                 case 'P':
678                 case 'F':
679                         value = nicenumtoull(optarg);
680                 }
681                 switch (opt) {
682                 case 'v':
683                         zo->zo_vdevs = value;
684                         break;
685                 case 's':
686                         zo->zo_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
687                         break;
688                 case 'a':
689                         zo->zo_ashift = value;
690                         break;
691                 case 'm':
692                         zo->zo_mirrors = value;
693                         break;
694                 case 'r':
695                         zo->zo_raidz = MAX(1, value);
696                         break;
697                 case 'R':
698                         zo->zo_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
699                         break;
700                 case 'd':
701                         zo->zo_datasets = MAX(1, value);
702                         break;
703                 case 't':
704                         zo->zo_threads = MAX(1, value);
705                         break;
706                 case 'g':
707                         zo->zo_metaslab_gang_bang = MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1,
708                             value);
709                         break;
710                 case 'i':
711                         zo->zo_init = value;
712                         break;
713                 case 'k':
714                         zo->zo_killrate = value;
715                         break;
716                 case 'p':
717                         (void) strlcpy(zo->zo_pool, optarg,
718                             sizeof (zo->zo_pool));
719                         break;
720                 case 'f':
721                         path = realpath(optarg, NULL);
722                         if (path == NULL) {
723                                 (void) fprintf(stderr, "error: %s: %s\n",
724                                     optarg, strerror(errno));
725                                 usage(B_FALSE);
726                         } else {
727                                 (void) strlcpy(zo->zo_dir, path,
728                                     sizeof (zo->zo_dir));
729                         }
730                         break;
731                 case 'V':
732                         zo->zo_verbose++;
733                         break;
734                 case 'E':
735                         zo->zo_init = 0;
736                         break;
737                 case 'T':
738                         zo->zo_time = value;
739                         break;
740                 case 'P':
741                         zo->zo_passtime = MAX(1, value);
742                         break;
743                 case 'F':
744                         zo->zo_maxloops = MAX(1, value);
745                         break;
746                 case 'B':
747                         (void) strlcpy(altdir, optarg, sizeof (altdir));
748                         break;
749                 case 'h':
750                         usage(B_TRUE);
751                         break;
752                 case '?':
753                 default:
754                         usage(B_FALSE);
755                         break;
756                 }
757         }
758
759         zo->zo_raidz_parity = MIN(zo->zo_raidz_parity, zo->zo_raidz - 1);
760
761         zo->zo_vdevtime =
762             (zo->zo_vdevs > 0 ? zo->zo_time * NANOSEC / zo->zo_vdevs :
763             UINT64_MAX >> 2);
764
765         if (strlen(altdir) > 0) {
766                 char *cmd;
767                 char *realaltdir;
768                 char *bin;
769                 char *ztest;
770                 char *isa;
771                 int isalen;
772
773                 cmd = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
774                 realaltdir = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
775
776                 VERIFY(NULL != realpath(getexecname(), cmd));
777                 if (0 != access(altdir, F_OK)) {
778                         ztest_dump_core = B_FALSE;
779                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest path: %s",
780                             altdir);
781                 }
782                 VERIFY(NULL != realpath(altdir, realaltdir));
783
784                 /*
785                  * 'cmd' should be of the form "<anything>/usr/bin/<isa>/ztest".
786                  * We want to extract <isa> to determine if we should use
787                  * 32 or 64 bit binaries.
788                  */
789                 bin = strstr(cmd, "/usr/bin/");
790                 ztest = strstr(bin, "/ztest");
791                 isa = bin + 9;
792                 isalen = ztest - isa;
793                 (void) snprintf(zo->zo_alt_ztest, sizeof (zo->zo_alt_ztest),
794                     "%s/usr/bin/%.*s/ztest", realaltdir, isalen, isa);
795                 (void) snprintf(zo->zo_alt_libpath, sizeof (zo->zo_alt_libpath),
796                     "%s/usr/lib/%.*s", realaltdir, isalen, isa);
797
798                 if (0 != access(zo->zo_alt_ztest, X_OK)) {
799                         ztest_dump_core = B_FALSE;
800                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest: %s",
801                             zo->zo_alt_ztest);
802                 } else if (0 != access(zo->zo_alt_libpath, X_OK)) {
803                         ztest_dump_core = B_FALSE;
804                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate lib directory %s",
805                             zo->zo_alt_libpath);
806                 }
807
808                 umem_free(cmd, MAXPATHLEN);
809                 umem_free(realaltdir, MAXPATHLEN);
810         }
811 }
812
813 static void
814 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
815 {
816         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(ztest_spa));
817         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(ztest_spa));
818
819         /*
820          * Before we kill off ztest, make sure that the config is updated.
821          * See comment above spa_config_sync().
822          */
823         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
824         spa_config_sync(ztest_spa, B_FALSE, B_FALSE);
825         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
826
827         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
828 }
829
830 static uint64_t
831 ztest_random(uint64_t range)
832 {
833         uint64_t r;
834
835         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
836
837         if (range == 0)
838                 return (0);
839
840         if (read(ztest_fd_rand, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
841                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
842
843         return (r % range);
844 }
845
846 /* ARGSUSED */
847 static void
848 ztest_record_enospc(const char *s)
849 {
850         ztest_shared->zs_enospc_count++;
851 }
852
853 static uint64_t
854 ztest_get_ashift(void)
855 {
856         if (ztest_opts.zo_ashift == 0)
857                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(5));
858         return (ztest_opts.zo_ashift);
859 }
860
861 static nvlist_t *
862 make_vdev_file(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift)
863 {
864         char *pathbuf;
865         uint64_t vdev;
866         nvlist_t *file;
867
868         pathbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
869
870         if (ashift == 0)
871                 ashift = ztest_get_ashift();
872
873         if (path == NULL) {
874                 path = pathbuf;
875
876                 if (aux != NULL) {
877                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
878                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
879                             ztest_aux_template, ztest_opts.zo_dir,
880                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool,
881                             aux, vdev);
882                 } else {
883                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
884                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN,
885                             ztest_dev_template, ztest_opts.zo_dir,
886                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool, vdev);
887                 }
888         }
889
890         if (size != 0) {
891                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
892                 if (fd == -1)
893                         fatal(1, "can't open %s", path);
894                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
895                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
896                 (void) close(fd);
897         }
898
899         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
900         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
901         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
902         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
903         umem_free(pathbuf, MAXPATHLEN);
904
905         return (file);
906 }
907
908 static nvlist_t *
909 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
910     uint64_t ashift, int r)
911 {
912         nvlist_t *raidz, **child;
913         int c;
914
915         if (r < 2)
916                 return (make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift));
917         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
918
919         for (c = 0; c < r; c++)
920                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift);
921
922         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
923         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
924             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
925         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
926             ztest_opts.zo_raidz_parity) == 0);
927         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
928             child, r) == 0);
929
930         for (c = 0; c < r; c++)
931                 nvlist_free(child[c]);
932
933         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
934
935         return (raidz);
936 }
937
938 static nvlist_t *
939 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
940     uint64_t ashift, int r, int m)
941 {
942         nvlist_t *mirror, **child;
943         int c;
944
945         if (m < 1)
946                 return (make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r));
947
948         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
949
950         for (c = 0; c < m; c++)
951                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r);
952
953         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
954         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
955             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
956         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
957             child, m) == 0);
958
959         for (c = 0; c < m; c++)
960                 nvlist_free(child[c]);
961
962         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
963
964         return (mirror);
965 }
966
967 static nvlist_t *
968 make_vdev_root(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift,
969     int log, int r, int m, int t)
970 {
971         nvlist_t *root, **child;
972         int c;
973
974         ASSERT(t > 0);
975
976         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
977
978         for (c = 0; c < t; c++) {
979                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, pool, size, ashift,
980                     r, m);
981                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
982                     log) == 0);
983         }
984
985         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
986         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
987         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
988             child, t) == 0);
989
990         for (c = 0; c < t; c++)
991                 nvlist_free(child[c]);
992
993         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
994
995         return (root);
996 }
997
998 /*
999  * Find a random spa version. Returns back a random spa version in the
1000  * range [initial_version, SPA_VERSION_FEATURES].
1001  */
1002 static uint64_t
1003 ztest_random_spa_version(uint64_t initial_version)
1004 {
1005         uint64_t version = initial_version;
1006
1007         if (version <= SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES) {
1008                 version = version +
1009                     ztest_random(SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES - version + 1);
1010         }
1011
1012         if (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES)
1013                 version = SPA_VERSION_FEATURES;
1014
1015         ASSERT(SPA_VERSION_IS_SUPPORTED(version));
1016         return (version);
1017 }
1018
1019 static int
1020 ztest_random_blocksize(void)
1021 {
1022         /*
1023          * Choose a block size >= the ashift.
1024          * If the SPA supports new MAXBLOCKSIZE, test up to 1MB blocks.
1025          */
1026         int maxbs = SPA_OLD_MAXBLOCKSHIFT;
1027         if (spa_maxblocksize(ztest_spa) == SPA_MAXBLOCKSIZE)
1028                 maxbs = 20;
1029         uint64_t block_shift =
1030             ztest_random(maxbs - ztest_spa->spa_max_ashift + 1);
1031         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT + block_shift));
1032 }
1033
1034 static int
1035 ztest_random_dnodesize(void)
1036 {
1037         int slots;
1038         int max_slots = spa_maxdnodesize(ztest_spa) >> DNODE_SHIFT;
1039
1040         if (max_slots == DNODE_MIN_SLOTS)
1041                 return (DNODE_MIN_SIZE);
1042
1043         /*
1044          * Weight the random distribution more heavily toward smaller
1045          * dnode sizes since that is more likely to reflect real-world
1046          * usage.
1047          */
1048         ASSERT3U(max_slots, >, 4);
1049         switch (ztest_random(10)) {
1050         case 0:
1051                 slots = 5 + ztest_random(max_slots - 4);
1052                 break;
1053         case 1 ... 4:
1054                 slots = 2 + ztest_random(3);
1055                 break;
1056         default:
1057                 slots = 1;
1058                 break;
1059         }
1060
1061         return (slots << DNODE_SHIFT);
1062 }
1063
1064 static int
1065 ztest_random_ibshift(void)
1066 {
1067         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
1068             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
1069 }
1070
1071 static uint64_t
1072 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
1073 {
1074         uint64_t top;
1075         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
1076         vdev_t *tvd;
1077
1078         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1079
1080         do {
1081                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
1082                 tvd = rvd->vdev_child[top];
1083         } while (tvd->vdev_ishole || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
1084             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
1085
1086         return (top);
1087 }
1088
1089 static uint64_t
1090 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
1091 {
1092         uint64_t value;
1093
1094         do {
1095                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
1096         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
1097
1098         return (value);
1099 }
1100
1101 static int
1102 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
1103     boolean_t inherit)
1104 {
1105         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
1106         const char *valname;
1107         char *setpoint;
1108         uint64_t curval;
1109         int error;
1110
1111         error = dsl_prop_set_int(osname, propname,
1112             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL), value);
1113
1114         if (error == ENOSPC) {
1115                 ztest_record_enospc(FTAG);
1116                 return (error);
1117         }
1118         ASSERT0(error);
1119
1120         setpoint = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
1121         VERIFY0(dsl_prop_get_integer(osname, propname, &curval, setpoint));
1122
1123         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
1124                 int err;
1125
1126                 err = zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname);
1127                 if (err)
1128                         (void) printf("%s %s = %llu at '%s'\n",
1129                             osname, propname, (unsigned long long)curval,
1130                                 setpoint);
1131                 else
1132                         (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
1133                             osname, propname, valname, setpoint);
1134         }
1135         umem_free(setpoint, MAXPATHLEN);
1136
1137         return (error);
1138 }
1139
1140 static int
1141 ztest_spa_prop_set_uint64(zpool_prop_t prop, uint64_t value)
1142 {
1143         spa_t *spa = ztest_spa;
1144         nvlist_t *props = NULL;
1145         int error;
1146
1147         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1148         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
1149
1150         error = spa_prop_set(spa, props);
1151
1152         nvlist_free(props);
1153
1154         if (error == ENOSPC) {
1155                 ztest_record_enospc(FTAG);
1156                 return (error);
1157         }
1158         ASSERT0(error);
1159
1160         return (error);
1161 }
1162
1163
1164 /*
1165  * Object and range lock mechanics
1166  */
1167 typedef struct {
1168         list_node_t z_lnode;
1169         refcount_t z_refcnt;
1170         uint64_t z_object;
1171         zfs_rlock_t z_range_lock;
1172 } ztest_znode_t;
1173
1174 typedef struct {
1175         rl_t *z_rl;
1176         ztest_znode_t *z_ztznode;
1177 } ztest_zrl_t;
1178
1179 static ztest_znode_t *
1180 ztest_znode_init(uint64_t object)
1181 {
1182         ztest_znode_t *zp = umem_alloc(sizeof (*zp), UMEM_NOFAIL);
1183
1184         list_link_init(&zp->z_lnode);
1185         refcount_create(&zp->z_refcnt);
1186         zp->z_object = object;
1187         zfs_rlock_init(&zp->z_range_lock);
1188
1189         return (zp);
1190 }
1191
1192 static void
1193 ztest_znode_fini(ztest_znode_t *zp)
1194 {
1195         ASSERT(refcount_is_zero(&zp->z_refcnt));
1196         zfs_rlock_destroy(&zp->z_range_lock);
1197         zp->z_object = 0;
1198         refcount_destroy(&zp->z_refcnt);
1199         list_link_init(&zp->z_lnode);
1200         umem_free(zp, sizeof (*zp));
1201 }
1202
1203 static void
1204 ztest_zll_init(zll_t *zll)
1205 {
1206         mutex_init(&zll->z_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1207         list_create(&zll->z_list, sizeof (ztest_znode_t),
1208             offsetof(ztest_znode_t, z_lnode));
1209 }
1210
1211 static void
1212 ztest_zll_destroy(zll_t *zll)
1213 {
1214         list_destroy(&zll->z_list);
1215         mutex_destroy(&zll->z_lock);
1216 }
1217
1218 #define RL_TAG "range_lock"
1219 static ztest_znode_t *
1220 ztest_znode_get(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1221 {
1222         zll_t *zll = &zd->zd_range_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1223         ztest_znode_t *zp = NULL;
1224         mutex_enter(&zll->z_lock);
1225         for (zp = list_head(&zll->z_list); (zp);
1226             zp = list_next(&zll->z_list, zp)) {
1227                 if (zp->z_object == object) {
1228                         refcount_add(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1229                         break;
1230                 }
1231         }
1232         if (zp == NULL) {
1233                 zp = ztest_znode_init(object);
1234                 refcount_add(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1235                 list_insert_head(&zll->z_list, zp);
1236         }
1237         mutex_exit(&zll->z_lock);
1238         return (zp);
1239 }
1240
1241 static void
1242 ztest_znode_put(ztest_ds_t *zd, ztest_znode_t *zp)
1243 {
1244         zll_t *zll = NULL;
1245         ASSERT3U(zp->z_object, !=, 0);
1246         zll = &zd->zd_range_lock[zp->z_object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1247         mutex_enter(&zll->z_lock);
1248         refcount_remove(&zp->z_refcnt, RL_TAG);
1249         if (refcount_is_zero(&zp->z_refcnt)) {
1250                 list_remove(&zll->z_list, zp);
1251                 ztest_znode_fini(zp);
1252         }
1253         mutex_exit(&zll->z_lock);
1254 }
1255
1256
1257 static void
1258 ztest_rll_init(rll_t *rll)
1259 {
1260         rll->rll_writer = NULL;
1261         rll->rll_readers = 0;
1262         mutex_init(&rll->rll_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1263         cv_init(&rll->rll_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1264 }
1265
1266 static void
1267 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
1268 {
1269         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1270         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1271         mutex_destroy(&rll->rll_lock);
1272         cv_destroy(&rll->rll_cv);
1273 }
1274
1275 static void
1276 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
1277 {
1278         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1279
1280         if (type == RL_READER) {
1281                 while (rll->rll_writer != NULL)
1282                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1283                 rll->rll_readers++;
1284         } else {
1285                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
1286                         (void) cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1287                 rll->rll_writer = curthread;
1288         }
1289
1290         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1291 }
1292
1293 static void
1294 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
1295 {
1296         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1297
1298         if (rll->rll_writer) {
1299                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1300                 rll->rll_writer = NULL;
1301         } else {
1302                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
1303                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1304                 rll->rll_readers--;
1305         }
1306
1307         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
1308                 cv_broadcast(&rll->rll_cv);
1309
1310         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1311 }
1312
1313 static void
1314 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
1315 {
1316         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1317
1318         ztest_rll_lock(rll, type);
1319 }
1320
1321 static void
1322 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1323 {
1324         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1325
1326         ztest_rll_unlock(rll);
1327 }
1328
1329 static ztest_zrl_t *
1330 ztest_zrl_init(rl_t *rl, ztest_znode_t *zp)
1331 {
1332         ztest_zrl_t *zrl = umem_alloc(sizeof (*zrl), UMEM_NOFAIL);
1333         zrl->z_rl = rl;
1334         zrl->z_ztznode = zp;
1335         return (zrl);
1336 }
1337
1338 static void
1339 ztest_zrl_fini(ztest_zrl_t *zrl)
1340 {
1341         umem_free(zrl, sizeof (*zrl));
1342 }
1343
1344 static ztest_zrl_t *
1345 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
1346     uint64_t size, rl_type_t type)
1347 {
1348         ztest_znode_t *zp = ztest_znode_get(zd, object);
1349         rl_t *rl = zfs_range_lock(&zp->z_range_lock, offset,
1350             size, type);
1351         return (ztest_zrl_init(rl, zp));
1352 }
1353
1354 static void
1355 ztest_range_unlock(ztest_ds_t *zd, ztest_zrl_t *zrl)
1356 {
1357         zfs_range_unlock(zrl->z_rl);
1358         ztest_znode_put(zd, zrl->z_ztznode);
1359         ztest_zrl_fini(zrl);
1360 }
1361
1362 static void
1363 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, ztest_shared_ds_t *szd, objset_t *os)
1364 {
1365         zd->zd_os = os;
1366         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
1367         zd->zd_shared = szd;
1368         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
1369         int l;
1370
1371         if (zd->zd_shared != NULL)
1372                 zd->zd_shared->zd_seq = 0;
1373
1374         VERIFY(rwlock_init(&zd->zd_zilog_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
1375         mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1376
1377         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1378                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
1379
1380         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1381                 ztest_zll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
1382 }
1383
1384 static void
1385 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
1386 {
1387         int l;
1388
1389         mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock);
1390         (void) rwlock_destroy(&zd->zd_zilog_lock);
1391
1392         for (l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1393                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1394
1395         for (l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1396                 ztest_zll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1397 }
1398
1399 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1400
1401 static uint64_t
1402 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1403 {
1404         uint64_t txg;
1405         int error;
1406
1407         /*
1408          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1409          */
1410         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1411         if (error) {
1412                 if (error == ERESTART) {
1413                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1414                         dmu_tx_wait(tx);
1415                 } else {
1416                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1417                         ztest_record_enospc(tag);
1418                 }
1419                 dmu_tx_abort(tx);
1420                 return (0);
1421         }
1422         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1423         ASSERT(txg != 0);
1424         return (txg);
1425 }
1426
1427 static void
1428 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1429 {
1430         uint64_t *ip = buf;
1431         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1432
1433         while (ip < ip_end)
1434                 *ip++ = value;
1435 }
1436
1437 #ifndef NDEBUG
1438 static boolean_t
1439 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1440 {
1441         uint64_t *ip = buf;
1442         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1443         uint64_t diff = 0;
1444
1445         while (ip < ip_end)
1446                 diff |= (value - *ip++);
1447
1448         return (diff == 0);
1449 }
1450 #endif
1451
1452 static void
1453 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1454     uint64_t dnodesize, uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg,
1455     uint64_t crtxg)
1456 {
1457         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1458         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1459         bt->bt_object = object;
1460         bt->bt_dnodesize = dnodesize;
1461         bt->bt_offset = offset;
1462         bt->bt_gen = gen;
1463         bt->bt_txg = txg;
1464         bt->bt_crtxg = crtxg;
1465 }
1466
1467 static void
1468 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1469     uint64_t dnodesize, uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg,
1470     uint64_t crtxg)
1471 {
1472         ASSERT3U(bt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1473         ASSERT3U(bt->bt_objset, ==, dmu_objset_id(os));
1474         ASSERT3U(bt->bt_object, ==, object);
1475         ASSERT3U(bt->bt_dnodesize, ==, dnodesize);
1476         ASSERT3U(bt->bt_offset, ==, offset);
1477         ASSERT3U(bt->bt_gen, <=, gen);
1478         ASSERT3U(bt->bt_txg, <=, txg);
1479         ASSERT3U(bt->bt_crtxg, ==, crtxg);
1480 }
1481
1482 static ztest_block_tag_t *
1483 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1484 {
1485         dmu_object_info_t doi;
1486         ztest_block_tag_t *bt;
1487
1488         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1489         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1490         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1491         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1492
1493         return (bt);
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Generate a token to fill up unused bonus buffer space.  Try to make
1498  * it unique to the object, generation, and offset to verify that data
1499  * is not getting overwritten by data from other dnodes.
1500  */
1501 #define ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, ds, gen, offset) \
1502         (((ds) << 48) | ((gen) << 32) | ((obj) << 8) | (offset))
1503
1504 /*
1505  * Fill up the unused bonus buffer region before the block tag with a
1506  * verifiable pattern. Filling the whole bonus area with non-zero data
1507  * helps ensure that all dnode traversal code properly skips the
1508  * interior regions of large dnodes.
1509  */
1510 void
1511 ztest_fill_unused_bonus(dmu_buf_t *db, void *end, uint64_t obj,
1512     objset_t *os, uint64_t gen)
1513 {
1514         uint64_t *bonusp;
1515
1516         ASSERT(IS_P2ALIGNED((char *)end - (char *)db->db_data, 8));
1517
1518         for (bonusp = db->db_data; bonusp < (uint64_t *)end; bonusp++) {
1519                 uint64_t token = ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, dmu_objset_id(os),
1520                     gen, bonusp - (uint64_t *)db->db_data);
1521                 *bonusp = token;
1522         }
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Verify that the unused area of a bonus buffer is filled with the
1527  * expected tokens.
1528  */
1529 void
1530 ztest_verify_unused_bonus(dmu_buf_t *db, void *end, uint64_t obj,
1531     objset_t *os, uint64_t gen)
1532 {
1533         uint64_t *bonusp;
1534
1535         for (bonusp = db->db_data; bonusp < (uint64_t *)end; bonusp++) {
1536                 uint64_t token = ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, dmu_objset_id(os),
1537                     gen, bonusp - (uint64_t *)db->db_data);
1538                 VERIFY3U(*bonusp, ==, token);
1539         }
1540 }
1541
1542 /*
1543  * ZIL logging ops
1544  */
1545
1546 #define lrz_type        lr_mode
1547 #define lrz_blocksize   lr_uid
1548 #define lrz_ibshift     lr_gid
1549 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1550 #define lrz_dnodesize   lr_crtime[1]
1551
1552 static void
1553 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1554 {
1555         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1556         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1557         itx_t *itx;
1558
1559         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1560                 return;
1561
1562         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1563         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1564             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1565
1566         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1567 }
1568
1569 static void
1570 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1571 {
1572         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1573         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1574         itx_t *itx;
1575
1576         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1577                 return;
1578
1579         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1580         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1581             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1582
1583         itx->itx_oid = object;
1584         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1585 }
1586
1587 static void
1588 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1589 {
1590         itx_t *itx;
1591         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1592
1593         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1594                 return;
1595
1596         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1597                 write_state = WR_INDIRECT;
1598
1599         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1600             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1601
1602         if (write_state == WR_COPIED &&
1603             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1604             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1605                 zil_itx_destroy(itx);
1606                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1607                 write_state = WR_NEED_COPY;
1608         }
1609         itx->itx_private = zd;
1610         itx->itx_wr_state = write_state;
1611         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1612         itx->itx_sod += (write_state == WR_NEED_COPY ? lr->lr_length : 0);
1613
1614         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1615             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1616
1617         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1618 }
1619
1620 static void
1621 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1622 {
1623         itx_t *itx;
1624
1625         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1626                 return;
1627
1628         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1629         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1630             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1631
1632         itx->itx_sync = B_FALSE;
1633         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1634 }
1635
1636 static void
1637 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1638 {
1639         itx_t *itx;
1640
1641         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1642                 return;
1643
1644         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1645         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1646             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1647
1648         itx->itx_sync = B_FALSE;
1649         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1650 }
1651
1652 /*
1653  * ZIL replay ops
1654  */
1655 static int
1656 ztest_replay_create(ztest_ds_t *zd, lr_create_t *lr, boolean_t byteswap)
1657 {
1658         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1659         objset_t *os = zd->zd_os;
1660         ztest_block_tag_t *bbt;
1661         dmu_buf_t *db;
1662         dmu_tx_t *tx;
1663         uint64_t txg;
1664         int error = 0;
1665         int bonuslen;
1666
1667         if (byteswap)
1668                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1669
1670         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1671         ASSERT(name[0] != '\0');
1672
1673         tx = dmu_tx_create(os);
1674
1675         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1676
1677         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1678                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1679         } else {
1680                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1681         }
1682
1683         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1684         if (txg == 0)
1685                 return (ENOSPC);
1686
1687         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1688         bonuslen = DN_BONUS_SIZE(lr->lrz_dnodesize);
1689
1690         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1691                 if (lr->lr_foid == 0) {
1692                         lr->lr_foid = zap_create_dnsize(os,
1693                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1694                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1695                 } else {
1696                         error = zap_create_claim_dnsize(os, lr->lr_foid,
1697                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1698                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1699                 }
1700         } else {
1701                 if (lr->lr_foid == 0) {
1702                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc_dnsize(os,
1703                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1704                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1705                 } else {
1706                         error = dmu_object_claim_dnsize(os, lr->lr_foid,
1707                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1708                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1709                 }
1710         }
1711
1712         if (error) {
1713                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1714                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1715                 dmu_tx_commit(tx);
1716                 return (error);
1717         }
1718
1719         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1720
1721         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1722                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1723                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1724
1725         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1726         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1727         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1728         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, lr->lrz_dnodesize, -1ULL,
1729             lr->lr_gen, txg, txg);
1730         ztest_fill_unused_bonus(db, bbt, lr->lr_foid, os, lr->lr_gen);
1731         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1732
1733         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1734             &lr->lr_foid, tx));
1735
1736         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1737
1738         dmu_tx_commit(tx);
1739
1740         return (0);
1741 }
1742
1743 static int
1744 ztest_replay_remove(ztest_ds_t *zd, lr_remove_t *lr, boolean_t byteswap)
1745 {
1746         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1747         objset_t *os = zd->zd_os;
1748         dmu_object_info_t doi;
1749         dmu_tx_t *tx;
1750         uint64_t object, txg;
1751
1752         if (byteswap)
1753                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1754
1755         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1756         ASSERT(name[0] != '\0');
1757
1758         VERIFY3U(0, ==,
1759             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1760         ASSERT(object != 0);
1761
1762         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1763
1764         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1765
1766         tx = dmu_tx_create(os);
1767
1768         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1769         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1770
1771         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1772         if (txg == 0) {
1773                 ztest_object_unlock(zd, object);
1774                 return (ENOSPC);
1775         }
1776
1777         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1778                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1779         } else {
1780                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1781         }
1782
1783         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1784
1785         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1786
1787         dmu_tx_commit(tx);
1788
1789         ztest_object_unlock(zd, object);
1790
1791         return (0);
1792 }
1793
1794 static int
1795 ztest_replay_write(ztest_ds_t *zd, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
1796 {
1797         objset_t *os = zd->zd_os;
1798         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1799         uint64_t offset, length;
1800         ztest_block_tag_t *bt = data;
1801         ztest_block_tag_t *bbt;
1802         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1803         dmu_object_info_t doi;
1804         dmu_tx_t *tx;
1805         dmu_buf_t *db;
1806         arc_buf_t *abuf = NULL;
1807         ztest_zrl_t *rl;
1808
1809         if (byteswap)
1810                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1811
1812         offset = lr->lr_offset;
1813         length = lr->lr_length;
1814
1815         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1816         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1817                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1818                 if (length < blocksize) {
1819                         offset -= offset % blocksize;
1820                         length = blocksize;
1821                 }
1822         }
1823
1824         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1825                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1826
1827         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1828                 bt = NULL;
1829
1830         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1831         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1832
1833         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1834
1835         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1836
1837         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1838         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1839         gen = bbt->bt_gen;
1840         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1841         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1842
1843         tx = dmu_tx_create(os);
1844
1845         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1846
1847         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1848             P2PHASE(offset, length) == 0)
1849                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1850
1851         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1852         if (txg == 0) {
1853                 if (abuf != NULL)
1854                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1855                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1856                 ztest_range_unlock(zd, rl);
1857                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1858                 return (ENOSPC);
1859         }
1860
1861         if (bt != NULL) {
1862                 /*
1863                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1864                  * but not always, because we also want to verify correct
1865                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1866                  */
1867                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1868                 if (ztest_random(4) != 0) {
1869                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1870                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1871                         ztest_block_tag_t rbt;
1872
1873                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1874                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1875                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1876                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid, 0,
1877                                     offset, gen, txg, crtxg);
1878                         }
1879                 }
1880
1881                 /*
1882                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1883                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1884                  * open-context data, which may be different than the data
1885                  * as it was when the write was generated.
1886                  */
1887                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1888                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, 0, offset,
1889                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1890                             bt->bt_crtxg);
1891                 }
1892
1893                 /*
1894                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1895                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1896                  */
1897                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, 0, offset, gen, txg,
1898                     crtxg);
1899         }
1900
1901         if (abuf == NULL) {
1902                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1903         } else {
1904                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1905                 dmu_assign_arcbuf(db, offset, abuf, tx);
1906         }
1907
1908         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
1909
1910         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1911
1912         dmu_tx_commit(tx);
1913
1914         ztest_range_unlock(zd, rl);
1915         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1916
1917         return (0);
1918 }
1919
1920 static int
1921 ztest_replay_truncate(ztest_ds_t *zd, lr_truncate_t *lr, boolean_t byteswap)
1922 {
1923         objset_t *os = zd->zd_os;
1924         dmu_tx_t *tx;
1925         uint64_t txg;
1926         ztest_zrl_t *rl;
1927
1928         if (byteswap)
1929                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1930
1931         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1932         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1933             RL_WRITER);
1934
1935         tx = dmu_tx_create(os);
1936
1937         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
1938
1939         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1940         if (txg == 0) {
1941                 ztest_range_unlock(zd, rl);
1942                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1943                 return (ENOSPC);
1944         }
1945
1946         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
1947             lr->lr_length, tx) == 0);
1948
1949         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
1950
1951         dmu_tx_commit(tx);
1952
1953         ztest_range_unlock(zd, rl);
1954         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1955
1956         return (0);
1957 }
1958
1959 static int
1960 ztest_replay_setattr(ztest_ds_t *zd, lr_setattr_t *lr, boolean_t byteswap)
1961 {
1962         objset_t *os = zd->zd_os;
1963         dmu_tx_t *tx;
1964         dmu_buf_t *db;
1965         ztest_block_tag_t *bbt;
1966         uint64_t txg, lrtxg, crtxg, dnodesize;
1967
1968         if (byteswap)
1969                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1970
1971         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
1972
1973         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1974
1975         tx = dmu_tx_create(os);
1976         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
1977
1978         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1979         if (txg == 0) {
1980                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1981                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1982                 return (ENOSPC);
1983         }
1984
1985         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1986         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1987         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1988         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1989         dnodesize = bbt->bt_dnodesize;
1990
1991         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1992                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
1993                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
1994                 ASSERT(lrtxg != 0);
1995         } else {
1996                 /*
1997                  * Randomly change the size and increment the generation.
1998                  */
1999                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
2000                     sizeof (*bbt);
2001                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
2002                 ASSERT(lrtxg == 0);
2003         }
2004
2005         /*
2006          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
2007          */
2008         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, dnodesize, -1ULL, lr->lr_mode,
2009             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
2010
2011         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
2012
2013         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
2014         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
2015         VERIFY0(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx));
2016         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2017
2018         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, dnodesize, -1ULL, lr->lr_mode,
2019             txg, crtxg);
2020         ztest_fill_unused_bonus(db, bbt, lr->lr_foid, os, bbt->bt_gen);
2021         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2022
2023         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
2024
2025         dmu_tx_commit(tx);
2026
2027         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
2028
2029         return (0);
2030 }
2031
2032 zil_replay_func_t ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
2033         NULL,                           /* 0 no such transaction type */
2034         (zil_replay_func_t)ztest_replay_create,         /* TX_CREATE */
2035         NULL,                                           /* TX_MKDIR */
2036         NULL,                                           /* TX_MKXATTR */
2037         NULL,                                           /* TX_SYMLINK */
2038         (zil_replay_func_t)ztest_replay_remove,         /* TX_REMOVE */
2039         NULL,                                           /* TX_RMDIR */
2040         NULL,                                           /* TX_LINK */
2041         NULL,                                           /* TX_RENAME */
2042         (zil_replay_func_t)ztest_replay_write,          /* TX_WRITE */
2043         (zil_replay_func_t)ztest_replay_truncate,       /* TX_TRUNCATE */
2044         (zil_replay_func_t)ztest_replay_setattr,        /* TX_SETATTR */
2045         NULL,                                           /* TX_ACL */
2046         NULL,                                           /* TX_CREATE_ACL */
2047         NULL,                                           /* TX_CREATE_ATTR */
2048         NULL,                                           /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
2049         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ACL */
2050         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ATTR */
2051         NULL,                                           /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
2052         NULL,                                           /* TX_WRITE2 */
2053 };
2054
2055 /*
2056  * ZIL get_data callbacks
2057  */
2058 typedef struct ztest_zgd_private {
2059         ztest_ds_t *z_zd;
2060         ztest_zrl_t *z_rl;
2061         uint64_t z_object;
2062 } ztest_zgd_private_t;
2063
2064 static void
2065 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
2066 {
2067         ztest_zgd_private_t *zzp = zgd->zgd_private;
2068         ztest_ds_t *zd = zzp->z_zd;
2069         uint64_t object = zzp->z_object;
2070
2071         if (zgd->zgd_db)
2072                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
2073
2074         ztest_range_unlock(zd, zzp->z_rl);
2075         ztest_object_unlock(zd, object);
2076
2077         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
2078                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
2079
2080         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
2081         umem_free(zzp, sizeof (*zzp));
2082 }
2083
2084 static int
2085 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
2086 {
2087         ztest_ds_t *zd = arg;
2088         objset_t *os = zd->zd_os;
2089         uint64_t object = lr->lr_foid;
2090         uint64_t offset = lr->lr_offset;
2091         uint64_t size = lr->lr_length;
2092         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
2093         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
2094         uint64_t crtxg;
2095         dmu_object_info_t doi;
2096         dmu_buf_t *db;
2097         zgd_t *zgd;
2098         int error;
2099         ztest_zgd_private_t *zgd_private;
2100
2101         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2102         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
2103         if (error) {
2104                 ztest_object_unlock(zd, object);
2105                 return (error);
2106         }
2107
2108         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
2109
2110         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
2111                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
2112                 ztest_object_unlock(zd, object);
2113                 return (ENOENT);
2114         }
2115
2116         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2117         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2118         db = NULL;
2119
2120         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
2121         zgd->zgd_zilog = zd->zd_zilog;
2122         zgd_private = umem_zalloc(sizeof (ztest_zgd_private_t), UMEM_NOFAIL);
2123         zgd_private->z_zd = zd;
2124         zgd_private->z_object = object;
2125         zgd->zgd_private = zgd_private;
2126
2127         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
2128                 zgd_private->z_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2129                     RL_READER);
2130
2131                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
2132                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2133                 ASSERT(error == 0);
2134         } else {
2135                 size = doi.doi_data_block_size;
2136                 if (ISP2(size)) {
2137                         offset = P2ALIGN(offset, size);
2138                 } else {
2139                         ASSERT(offset < size);
2140                         offset = 0;
2141                 }
2142
2143                 zgd_private->z_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2144                     RL_READER);
2145
2146                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
2147                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2148
2149                 if (error == 0) {
2150                         blkptr_t *obp = dmu_buf_get_blkptr(db);
2151                         if (obp) {
2152                                 ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2153                                 *bp = *obp;
2154                         }
2155
2156                         zgd->zgd_db = db;
2157                         zgd->zgd_bp = bp;
2158
2159                         ASSERT(db->db_offset == offset);
2160                         ASSERT(db->db_size == size);
2161
2162                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
2163                             ztest_get_done, zgd);
2164
2165                         if (error == 0)
2166                                 return (0);
2167                 }
2168         }
2169
2170         ztest_get_done(zgd, error);
2171
2172         return (error);
2173 }
2174
2175 static void *
2176 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
2177 {
2178         char *lr;
2179         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2180
2181         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
2182
2183         if (name)
2184                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
2185
2186         return (lr);
2187 }
2188
2189 void
2190 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
2191 {
2192         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2193
2194         umem_free(lr, lrsize + namesize);
2195 }
2196
2197 /*
2198  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
2199  */
2200 static int
2201 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2202 {
2203         int missing = 0;
2204         int error;
2205         int i;
2206
2207         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2208
2209         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
2210                 od->od_object = 0;
2211                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
2212                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
2213                 if (error) {
2214                         ASSERT(error == ENOENT);
2215                         ASSERT(od->od_object == 0);
2216                         missing++;
2217                 } else {
2218                         dmu_buf_t *db;
2219                         ztest_block_tag_t *bbt;
2220                         dmu_object_info_t doi;
2221
2222                         ASSERT(od->od_object != 0);
2223                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
2224
2225                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
2226                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
2227                             od->od_object, FTAG, &db));
2228                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2229                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2230                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
2231                         od->od_type = doi.doi_type;
2232                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
2233                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
2234                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2235                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
2236                 }
2237         }
2238
2239         return (missing);
2240 }
2241
2242 static int
2243 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2244 {
2245         int missing = 0;
2246         int i;
2247
2248         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2249
2250         for (i = 0; i < count; i++, od++) {
2251                 if (missing) {
2252                         od->od_object = 0;
2253                         missing++;
2254                         continue;
2255                 }
2256
2257                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2258
2259                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2260                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
2261                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
2262                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
2263                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
2264                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
2265                 lr->lrz_dnodesize = od->od_crdnodesize;
2266                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
2267                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
2268
2269                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
2270                         ASSERT(missing == 0);
2271                         od->od_object = 0;
2272                         missing++;
2273                 } else {
2274                         od->od_object = lr->lr_foid;
2275                         od->od_type = od->od_crtype;
2276                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
2277                         od->od_gen = od->od_crgen;
2278                         ASSERT(od->od_object != 0);
2279                 }
2280
2281                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2282         }
2283
2284         return (missing);
2285 }
2286
2287 static int
2288 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2289 {
2290         int missing = 0;
2291         int error;
2292         int i;
2293
2294         ASSERT(mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2295
2296         od += count - 1;
2297
2298         for (i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
2299                 if (missing) {
2300                         missing++;
2301                         continue;
2302                 }
2303
2304                 /*
2305                  * No object was found.
2306                  */
2307                 if (od->od_object == 0)
2308                         continue;
2309
2310                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2311
2312                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2313
2314                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
2315                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
2316                         missing++;
2317                 } else {
2318                         od->od_object = 0;
2319                 }
2320                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2321         }
2322
2323         return (missing);
2324 }
2325
2326 static int
2327 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
2328     void *data)
2329 {
2330         lr_write_t *lr;
2331         int error;
2332
2333         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
2334
2335         lr->lr_foid = object;
2336         lr->lr_offset = offset;
2337         lr->lr_length = size;
2338         lr->lr_blkoff = 0;
2339         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
2340
2341         bcopy(data, lr + 1, size);
2342
2343         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
2344
2345         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
2346
2347         return (error);
2348 }
2349
2350 static int
2351 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2352 {
2353         lr_truncate_t *lr;
2354         int error;
2355
2356         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2357
2358         lr->lr_foid = object;
2359         lr->lr_offset = offset;
2360         lr->lr_length = size;
2361
2362         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
2363
2364         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2365
2366         return (error);
2367 }
2368
2369 static int
2370 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
2371 {
2372         lr_setattr_t *lr;
2373         int error;
2374
2375         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2376
2377         lr->lr_foid = object;
2378         lr->lr_size = 0;
2379         lr->lr_mode = 0;
2380
2381         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
2382
2383         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2384
2385         return (error);
2386 }
2387
2388 static void
2389 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2390 {
2391         objset_t *os = zd->zd_os;
2392         dmu_tx_t *tx;
2393         uint64_t txg;
2394         ztest_zrl_t *rl;
2395
2396         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2397
2398         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2399         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
2400
2401         tx = dmu_tx_create(os);
2402
2403         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
2404
2405         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2406
2407         if (txg != 0) {
2408                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
2409                 dmu_tx_commit(tx);
2410                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2411         } else {
2412                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
2413         }
2414
2415         ztest_range_unlock(zd, rl);
2416         ztest_object_unlock(zd, object);
2417 }
2418
2419 static void
2420 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
2421 {
2422         int err;
2423         ztest_block_tag_t wbt;
2424         dmu_object_info_t doi;
2425         enum ztest_io_type io_type;
2426         uint64_t blocksize;
2427         void *data;
2428
2429         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
2430         blocksize = doi.doi_data_block_size;
2431         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
2432
2433         /*
2434          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
2435          */
2436         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
2437         if (ztest_random(2) == 0)
2438                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
2439
2440         (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2441
2442         switch (io_type) {
2443
2444         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
2445                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, doi.doi_dnodesize,
2446                     offset, 0, 0, 0);
2447                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
2448                 break;
2449
2450         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
2451                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
2452                 if (ztest_random(2) == 0) {
2453                         /*
2454                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
2455                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
2456                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
2457                          */
2458                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
2459                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
2460                 }
2461                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2462                 break;
2463
2464         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
2465                 bzero(data, blocksize);
2466                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2467                 break;
2468
2469         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
2470                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
2471                 break;
2472
2473         case ZTEST_IO_SETATTR:
2474                 (void) ztest_setattr(zd, object);
2475                 break;
2476         default:
2477                 break;
2478
2479         case ZTEST_IO_REWRITE:
2480                 (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
2481                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2482                     ZFS_PROP_CHECKSUM, spa_dedup_checksum(ztest_spa),
2483                     B_FALSE);
2484                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2485                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2486                     ZFS_PROP_COMPRESSION,
2487                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION),
2488                     B_FALSE);
2489                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2490                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2491
2492                 VERIFY0(dmu_read(zd->zd_os, object, offset, blocksize, data,
2493                     DMU_READ_NO_PREFETCH));
2494
2495                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2496                 break;
2497         }
2498
2499         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2500
2501         umem_free(data, blocksize);
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Initialize an object description template.
2506  */
2507 static void
2508 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2509     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t dnodesize,
2510     uint64_t gen)
2511 {
2512         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2513         od->od_object = 0;
2514
2515         od->od_crtype = type;
2516         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2517         od->od_crdnodesize = dnodesize ? dnodesize : ztest_random_dnodesize();
2518         od->od_crgen = gen;
2519
2520         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2521         od->od_blocksize = 0;
2522         od->od_gen = 0;
2523
2524         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2525             tag, (longlong_t)id, (u_longlong_t)index);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2530  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2531  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2532  * use the existing objects.
2533  */
2534 static int
2535 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2536 {
2537         int count = size / sizeof (*od);
2538         int rv = 0;
2539
2540         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2541         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2542             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2543             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2544                 rv = -1;
2545         zd->zd_od = od;
2546         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2547
2548         return (rv);
2549 }
2550
2551 /* ARGSUSED */
2552 void
2553 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2554 {
2555         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2556
2557         (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2558
2559         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2560
2561         /*
2562          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2563          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2564          * will verify that the log really does contain this record.
2565          */
2566         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2567         ASSERT(zd->zd_shared != NULL);
2568         ASSERT3U(zd->zd_shared->zd_seq, <=, zilog->zl_commit_lr_seq);
2569         zd->zd_shared->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2570         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2571
2572         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2573 }
2574
2575 /*
2576  * This function is designed to simulate the operations that occur during a
2577  * mount/unmount operation.  We hold the dataset across these operations in an
2578  * attempt to expose any implicit assumptions about ZIL management.
2579  */
2580 /* ARGSUSED */
2581 void
2582 ztest_zil_remount(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2583 {
2584         objset_t *os = zd->zd_os;
2585
2586         /*
2587          * We grab the zd_dirobj_lock to ensure that no other thread is
2588          * updating the zil (i.e. adding in-memory log records) and the
2589          * zd_zilog_lock to block any I/O.
2590          */
2591         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2592         (void) rw_wrlock(&zd->zd_zilog_lock);
2593
2594         /* zfs_sb_teardown() */
2595         zil_close(zd->zd_zilog);
2596
2597         /* zfsvfs_setup() */
2598         VERIFY(zil_open(os, ztest_get_data) == zd->zd_zilog);
2599         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
2600
2601         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2602         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2603 }
2604
2605 /*
2606  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2607  * or create a pool with a bad vdev spec.
2608  */
2609 /* ARGSUSED */
2610 void
2611 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2612 {
2613         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2614         spa_t *spa;
2615         nvlist_t *nvroot;
2616
2617         /*
2618          * Attempt to create using a bad file.
2619          */
2620         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2621         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2622             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL));
2623         nvlist_free(nvroot);
2624
2625         /*
2626          * Attempt to create using a bad mirror.
2627          */
2628         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2629         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2630             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL));
2631         nvlist_free(nvroot);
2632
2633         /*
2634          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2635          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2636          */
2637         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
2638         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2639         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_create(zo->zo_pool, nvroot, NULL, NULL));
2640         nvlist_free(nvroot);
2641         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zo->zo_pool, &spa, FTAG));
2642         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zo->zo_pool));
2643         spa_close(spa, FTAG);
2644
2645         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2646 }
2647
2648 /* ARGSUSED */
2649 void
2650 ztest_spa_upgrade(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2651 {
2652         spa_t *spa;
2653         uint64_t initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2654         uint64_t version, newversion;
2655         nvlist_t *nvroot, *props;
2656         char *name;
2657
2658         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2659         name = kmem_asprintf("%s_upgrade", ztest_opts.zo_pool);
2660
2661         /*
2662          * Clean up from previous runs.
2663          */
2664         (void) spa_destroy(name);
2665
2666         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, name, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2667             0, ztest_opts.zo_raidz, ztest_opts.zo_mirrors, 1);
2668
2669         /*
2670          * If we're configuring a RAIDZ device then make sure that the
2671          * the initial version is capable of supporting that feature.
2672          */
2673         switch (ztest_opts.zo_raidz_parity) {
2674         case 0:
2675         case 1:
2676                 initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2677                 break;
2678         case 2:
2679                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ2;
2680                 break;
2681         case 3:
2682                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ3;
2683                 break;
2684         }
2685
2686         /*
2687          * Create a pool with a spa version that can be upgraded. Pick
2688          * a value between initial_version and SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES.
2689          */
2690         do {
2691                 version = ztest_random_spa_version(initial_version);
2692         } while (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES);
2693
2694         props = fnvlist_alloc();
2695         fnvlist_add_uint64(props,
2696             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION), version);
2697         VERIFY3S(spa_create(name, nvroot, props, NULL), ==, 0);
2698         fnvlist_free(nvroot);
2699         fnvlist_free(props);
2700
2701         VERIFY3S(spa_open(name, &spa, FTAG), ==, 0);
2702         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, version);
2703         newversion = ztest_random_spa_version(version + 1);
2704
2705         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
2706                 (void) printf("upgrading spa version from %llu to %llu\n",
2707                     (u_longlong_t)version, (u_longlong_t)newversion);
2708         }
2709
2710         spa_upgrade(spa, newversion);
2711         VERIFY3U(spa_version(spa), >, version);
2712         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, fnvlist_lookup_uint64(spa->spa_config,
2713             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION)));
2714         spa_close(spa, FTAG);
2715
2716         strfree(name);
2717         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2718 }
2719
2720 static vdev_t *
2721 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2722 {
2723         vdev_t *mvd;
2724         int c;
2725
2726         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2727                 return (vd);
2728
2729         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2730                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2731                     NULL)
2732                         return (mvd);
2733
2734         return (NULL);
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2739  */
2740 int
2741 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2742 {
2743         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2744         int c;
2745
2746         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2747
2748         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2749                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2750
2751                 if (cvd->vdev_ishole)
2752                         break;
2753         }
2754         return (c);
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Verify that vdev_add() works as expected.
2759  */
2760 /* ARGSUSED */
2761 void
2762 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2763 {
2764         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2765         spa_t *spa = ztest_spa;
2766         uint64_t leaves;
2767         uint64_t guid;
2768         nvlist_t *nvroot;
2769         int error;
2770
2771         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2772         leaves = MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2773
2774         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2775
2776         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2777
2778         /*
2779          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2780          */
2781         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2782                 /*
2783                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2784                  */
2785                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2786
2787                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2788
2789                 /*
2790                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2791                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2792                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2793                  * grab a reference on the dataset which may cause
2794                  * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
2795                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2796                  */
2797                 rw_wrlock(&ztest_name_lock);
2798                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2799                 rw_unlock(&ztest_name_lock);
2800
2801                 if (error && error != EEXIST)
2802                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2803         } else {
2804                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2805
2806                 /*
2807                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2808                  */
2809                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL,
2810                     ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2811                     ztest_random(4) == 0, ztest_opts.zo_raidz,
2812                     zs->zs_mirrors, 1);
2813
2814                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2815                 nvlist_free(nvroot);
2816
2817                 if (error == ENOSPC)
2818                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2819                 else if (error != 0)
2820                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2821         }
2822
2823         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2824 }
2825
2826 /*
2827  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2828  */
2829 /* ARGSUSED */
2830 void
2831 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2832 {
2833         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2834         spa_t *spa = ztest_spa;
2835         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2836         spa_aux_vdev_t *sav;
2837         char *aux;
2838         char *path;
2839         uint64_t guid = 0;
2840         int error;
2841
2842         path = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
2843
2844         if (ztest_random(2) == 0) {
2845                 sav = &spa->spa_spares;
2846                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
2847         } else {
2848                 sav = &spa->spa_l2cache;
2849                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
2850         }
2851
2852         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2853
2854         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2855
2856         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
2857                 /*
2858                  * Pick a random device to remove.
2859                  */
2860                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
2861         } else {
2862                 /*
2863                  * Find an unused device we can add.
2864                  */
2865                 zs->zs_vdev_aux = 0;
2866                 for (;;) {
2867                         int c;
2868                         (void) snprintf(path, MAXPATHLEN, ztest_aux_template,
2869                             ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool, aux,
2870                             zs->zs_vdev_aux);
2871                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
2872                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
2873                                     path) == 0)
2874                                         break;
2875                         if (c == sav->sav_count &&
2876                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
2877                                 break;
2878                         zs->zs_vdev_aux++;
2879                 }
2880         }
2881
2882         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2883
2884         if (guid == 0) {
2885                 /*
2886                  * Add a new device.
2887                  */
2888                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux, NULL,
2889                     (ztest_opts.zo_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
2890                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2891                 if (error != 0)
2892                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
2893                 nvlist_free(nvroot);
2894         } else {
2895                 /*
2896                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
2897                  * vdev state first to make sure we handle removal
2898                  * of devices that have pending state changes.
2899                  */
2900                 if (ztest_random(2) == 0)
2901                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
2902
2903                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2904                 if (error != 0 && error != EBUSY)
2905                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
2906         }
2907
2908         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2909
2910         umem_free(path, MAXPATHLEN);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * split a pool if it has mirror tlvdevs
2915  */
2916 /* ARGSUSED */
2917 void
2918 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2919 {
2920         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2921         spa_t *spa = ztest_spa;
2922         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2923         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
2924         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
2925         int error = 0;
2926
2927         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2928
2929         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
2930         if (zs->zs_mirrors < 3 || ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2931                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2932                 return;
2933         }
2934
2935         /* clean up the old pool, if any */
2936         (void) spa_destroy("splitp");
2937
2938         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2939
2940         /* generate a config from the existing config */
2941         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2942         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
2943             &tree) == 0);
2944         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2945
2946         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
2947             &children) == 0);
2948
2949         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
2950         for (c = 0; c < children; c++) {
2951                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
2952                 nvlist_t **mchild;
2953                 uint_t mchildren;
2954
2955                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
2956                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
2957                             0) == 0);
2958                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
2959                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
2960                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
2961                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
2962                         if (lastlogid == 0)
2963                                 lastlogid = schildren;
2964                         ++schildren;
2965                         continue;
2966                 }
2967                 lastlogid = 0;
2968                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
2969                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
2970                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
2971         }
2972
2973         /* OK, create a config that can be used to split */
2974         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2975         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
2976             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
2977         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
2978             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
2979
2980         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2981         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
2982
2983         for (c = 0; c < schildren; c++)
2984                 nvlist_free(schild[c]);
2985         free(schild);
2986         nvlist_free(split);
2987
2988         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2989
2990         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
2991         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
2992         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2993
2994         nvlist_free(config);
2995
2996         if (error == 0) {
2997                 (void) printf("successful split - results:\n");
2998                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2999                 show_pool_stats(spa);
3000                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
3001                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
3002                 ++zs->zs_splits;
3003                 --zs->zs_mirrors;
3004         }
3005         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3006
3007 }
3008
3009 /*
3010  * Verify that we can attach and detach devices.
3011  */
3012 /* ARGSUSED */
3013 void
3014 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3015 {
3016         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
3017         spa_t *spa = ztest_spa;
3018         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
3019         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
3020         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
3021         nvlist_t *root;
3022         uint64_t leaves;
3023         uint64_t leaf, top;
3024         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
3025         uint64_t oldguid, pguid;
3026         uint64_t oldsize, newsize;
3027         char *oldpath, *newpath;
3028         int replacing;
3029         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
3030         int newvd_is_spare = B_FALSE;
3031         int oldvd_is_log;
3032         int error, expected_error;
3033
3034         oldpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
3035         newpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
3036
3037         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3038         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
3039
3040         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3041
3042         /*
3043          * Decide whether to do an attach or a replace.
3044          */
3045         replacing = ztest_random(2);
3046
3047         /*
3048          * Pick a random top-level vdev.
3049          */
3050         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3051
3052         /*
3053          * Pick a random leaf within it.
3054          */
3055         leaf = ztest_random(leaves);
3056
3057         /*
3058          * Locate this vdev.
3059          */
3060         oldvd = rvd->vdev_child[top];
3061         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
3062                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
3063                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
3064                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / ztest_opts.zo_raidz];
3065         }
3066         if (ztest_opts.zo_raidz > 1) {
3067                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
3068                 ASSERT(oldvd->vdev_children == ztest_opts.zo_raidz);
3069                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % ztest_opts.zo_raidz];
3070         }
3071
3072         /*
3073          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
3074          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
3075          */
3076         while (oldvd->vdev_children != 0) {
3077                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
3078                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
3079                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
3080         }
3081
3082         oldguid = oldvd->vdev_guid;
3083         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
3084         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
3085         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
3086         pvd = oldvd->vdev_parent;
3087         pguid = pvd->vdev_guid;
3088
3089         /*
3090          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
3091          */
3092         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
3093                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3094                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
3095                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
3096                     error != ENOTSUP)
3097                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
3098                 goto out;
3099         }
3100
3101         /*
3102          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
3103          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
3104          */
3105         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
3106                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
3107                 newvd_is_spare = B_TRUE;
3108                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
3109         } else {
3110                 (void) snprintf(newpath, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
3111                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
3112                     top * leaves + leaf);
3113                 if (ztest_random(2) == 0)
3114                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
3115                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
3116         }
3117
3118         if (newvd) {
3119                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
3120         } else {
3121                 /*
3122                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
3123                  * If it's smaller, the attach should fail.
3124                  * If it's larger, and we're doing a replace,
3125                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
3126                  */
3127                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
3128         }
3129
3130         /*
3131          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
3132          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
3133          *
3134          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
3135          *
3136          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
3137          */
3138         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
3139             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
3140             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
3141             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
3142                 expected_error = ENOTSUP;
3143         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
3144                 expected_error = ENOTSUP;
3145         else if (newvd == oldvd)
3146                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
3147         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
3148                 expected_error = EBUSY;
3149         else if (newsize < oldsize)
3150                 expected_error = EOVERFLOW;
3151         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
3152                 expected_error = EDOM;
3153         else
3154                 expected_error = 0;
3155
3156         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3157
3158         /*
3159          * Build the nvlist describing newpath.
3160          */
3161         root = make_vdev_root(newpath, NULL, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
3162             ashift, 0, 0, 0, 1);
3163
3164         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
3165
3166         nvlist_free(root);
3167
3168         /*
3169          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
3170          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
3171          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
3172          */
3173         if (expected_error == ENOTSUP &&
3174             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
3175                 expected_error = error;
3176
3177         /*
3178          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
3179          */
3180         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
3181                 expected_error = error;
3182
3183         /* XXX workaround 6690467 */
3184         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
3185                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
3186                     "returned %d, expected %d",
3187                     oldpath, oldsize, newpath,
3188                     newsize, replacing, error, expected_error);
3189         }
3190 out:
3191         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3192
3193         umem_free(oldpath, MAXPATHLEN);
3194         umem_free(newpath, MAXPATHLEN);
3195 }
3196
3197 /*
3198  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
3199  */
3200 vdev_t *
3201 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3202 {
3203         ASSERTV(spa_t *spa = vd->vdev_spa);
3204         size_t *newsize = arg;
3205         size_t fsize;
3206         int fd;
3207
3208         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3209         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3210
3211         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
3212                 return (vd);
3213
3214         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
3215         VERIFY(ftruncate(fd, *newsize) == 0);
3216
3217         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3218                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
3219                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
3220         }
3221         (void) close(fd);
3222         return (NULL);
3223 }
3224
3225 /*
3226  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
3227  */
3228 /* ARGSUSED */
3229 vdev_t *
3230 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3231 {
3232         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
3233         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
3234         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
3235         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
3236         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
3237         int error;
3238
3239         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3240         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3241
3242         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
3243         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3244         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
3245         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3246
3247         /*
3248          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
3249          * failed then we abort the expand. The only way to know that
3250          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
3251          */
3252         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3253                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3254                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
3255                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
3256                 }
3257                 return (vd);
3258         }
3259         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
3260
3261         /*
3262          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
3263          * still talking to the original vdev. It's possible this
3264          * vdev may have been detached/replaced while we were
3265          * trying to online it.
3266          */
3267         if (generation != spa->spa_config_generation) {
3268                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3269                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
3270                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
3271                             "got gen %llu\n",
3272                             (u_longlong_t)guid,
3273                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
3274                             (u_longlong_t)generation,
3275                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
3276                 }
3277                 return (vd);
3278         }
3279         return (NULL);
3280 }
3281
3282 /*
3283  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
3284  * We continue to walk the tree until we either have walked all
3285  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
3286  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
3287  * leaf vdev we encounter.
3288  */
3289 vdev_t *
3290 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
3291 {
3292         uint_t c;
3293
3294         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3295                 if (func == NULL)
3296                         return (vd);
3297                 else
3298                         return (func(vd, arg));
3299         }
3300
3301         for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
3302                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
3303                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
3304                         return (cvd);
3305         }
3306         return (NULL);
3307 }
3308
3309 /*
3310  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
3311  */
3312 /* ARGSUSED */
3313 void
3314 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3315 {
3316         spa_t *spa = ztest_spa;
3317         vdev_t *vd, *tvd;
3318         metaslab_class_t *mc;
3319         metaslab_group_t *mg;
3320         size_t psize, newsize;
3321         uint64_t top;
3322         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
3323
3324         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3325         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3326
3327         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3328
3329         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3330         mg = tvd->vdev_mg;
3331         mc = mg->mg_class;
3332         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3333         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3334
3335         /*
3336          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
3337          * our top-level device.
3338          */
3339         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
3340         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
3341         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3342
3343         psize = vd->vdev_psize;
3344
3345         /*
3346          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
3347          * original size, and it has a valid psize.
3348          */
3349         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
3350             psize == 0 || psize >= 4 * ztest_opts.zo_vdev_size) {
3351                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3352                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3353                 return;
3354         }
3355         ASSERT(psize > 0);
3356         newsize = psize + psize / 8;
3357         ASSERT3U(newsize, >, psize);
3358
3359         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3360                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
3361                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
3362         }
3363
3364         /*
3365          * Growing the vdev is a two step process:
3366          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
3367          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
3368          */
3369         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
3370             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
3371             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3372                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3373                         (void) printf("Could not expand LUN because "
3374                             "the vdev configuration changed.\n");
3375                 }
3376                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3377                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3378                 return;
3379         }
3380
3381         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3382
3383         /*
3384          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
3385          * thus we must wait for the async thread to complete any
3386          * pending tasks before proceeding.
3387          */
3388         for (;;) {
3389                 boolean_t done;
3390                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
3391                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
3392                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
3393                 if (done)
3394                         break;
3395                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3396                 (void) poll(NULL, 0, 100);
3397         }
3398
3399         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3400
3401         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3402         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3403         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3404
3405         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
3406                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3407                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
3408                             "intervening vdev offline or remove.\n");
3409                 }
3410                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3411                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3412                 return;
3413         }
3414
3415         /*
3416          * Make sure we were able to grow the vdev.
3417          */
3418         if (new_ms_count <= old_ms_count)
3419                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu <= %llu\n",
3420                     old_ms_count, new_ms_count);
3421
3422         /*
3423          * Make sure we were able to grow the pool.
3424          */
3425         if (new_class_space <= old_class_space)
3426                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu <= %llu\n",
3427                     old_class_space, new_class_space);
3428
3429         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3430                 char oldnumbuf[6], newnumbuf[6];
3431
3432                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf);
3433                 nicenum(new_class_space, newnumbuf);
3434                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
3435                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
3436         }
3437
3438         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3439         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3440 }
3441
3442 /*
3443  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
3444  */
3445 /* ARGSUSED */
3446 static void
3447 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
3448 {
3449         /*
3450          * Create the objects common to all ztest datasets.
3451          */
3452         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
3453             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
3454 }
3455
3456 static int
3457 ztest_dataset_create(char *dsname)
3458 {
3459         uint64_t zilset = ztest_random(100);
3460         int err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0,
3461             ztest_objset_create_cb, NULL);
3462
3463         if (err || zilset < 80)
3464                 return (err);
3465
3466         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
3467                 (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
3468         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
3469             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
3470 }
3471
3472 /* ARGSUSED */
3473 static int
3474 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
3475 {
3476         objset_t *os;
3477         dmu_object_info_t doi;
3478         int error;
3479
3480         /*
3481          * Verify that the dataset contains a directory object.
3482          */
3483         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE, FTAG, &os));
3484         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
3485         if (error != ENOENT) {
3486                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
3487                 ASSERT0(error);
3488                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
3489                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
3490         }
3491         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3492
3493         /*
3494          * Destroy the dataset.
3495          */
3496         if (strchr(name, '@') != NULL) {
3497                 VERIFY0(dsl_destroy_snapshot(name, B_FALSE));
3498         } else {
3499                 VERIFY0(dsl_destroy_head(name));
3500         }
3501         return (0);
3502 }
3503
3504 static boolean_t
3505 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
3506 {
3507         char snapname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3508         int error;
3509
3510         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%llu", (u_longlong_t)id);
3511
3512         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
3513         if (error == ENOSPC) {
3514                 ztest_record_enospc(FTAG);
3515                 return (B_FALSE);
3516         }
3517         if (error != 0 && error != EEXIST) {
3518                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s@%s) = %d", osname,
3519                     snapname, error);
3520         }
3521         return (B_TRUE);
3522 }
3523
3524 static boolean_t
3525 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
3526 {
3527         char snapname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3528         int error;
3529
3530         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%s@%llu", osname,
3531             (u_longlong_t)id);
3532
3533         error = dsl_destroy_snapshot(snapname, B_FALSE);
3534         if (error != 0 && error != ENOENT)
3535                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
3536         return (B_TRUE);
3537 }
3538
3539 /* ARGSUSED */
3540 void
3541 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3542 {
3543         ztest_ds_t *zdtmp;
3544         int iters;
3545         int error;
3546         objset_t *os, *os2;
3547         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3548         zilog_t *zilog;
3549         int i;
3550
3551         zdtmp = umem_alloc(sizeof (ztest_ds_t), UMEM_NOFAIL);
3552
3553         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3554
3555         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%s/temp_%llu",
3556             ztest_opts.zo_pool, (u_longlong_t)id);
3557
3558         /*
3559          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
3560          * half of the time.  If we don't replay it, then dsl_destroy_head()
3561          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
3562          */
3563         if (ztest_random(2) == 0 &&
3564             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os) == 0) {
3565                 ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3566                 zil_replay(os, zdtmp, ztest_replay_vector);
3567                 ztest_zd_fini(zdtmp);
3568                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3569         }
3570
3571         /*
3572          * There may be an old instance of the dataset we're about to
3573          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
3574          * and all of its snapshots.
3575          */
3576         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
3577             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
3578
3579         /*
3580          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
3581          */
3582         VERIFY3U(ENOENT, ==, dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE,
3583             FTAG, &os));
3584
3585         /*
3586          * Verify that we can create a new dataset.
3587          */
3588         error = ztest_dataset_create(name);
3589         if (error) {
3590                 if (error == ENOSPC) {
3591                         ztest_record_enospc(FTAG);
3592                         goto out;
3593                 }
3594                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
3595         }
3596
3597         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os));
3598
3599         ztest_zd_init(zdtmp, NULL, os);
3600
3601         /*
3602          * Open the intent log for it.
3603          */
3604         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
3605
3606         /*
3607          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
3608          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
3609          */
3610         iters = ztest_random(5);
3611         for (i = 0; i < iters; i++) {
3612                 ztest_dmu_object_alloc_free(zdtmp, id);
3613                 if (ztest_random(iters) == 0)
3614                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
3615         }
3616
3617         /*
3618          * Verify that we cannot create an existing dataset.
3619          */
3620         VERIFY3U(EEXIST, ==,
3621             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL));
3622
3623         /*
3624          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
3625          */
3626         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
3627         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
3628
3629         /*
3630          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3631          */
3632         VERIFY3U(EBUSY, ==,
3633             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os2));
3634
3635         zil_close(zilog);
3636         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3637         ztest_zd_fini(zdtmp);
3638 out:
3639         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3640
3641         umem_free(zdtmp, sizeof (ztest_ds_t));
3642 }
3643
3644 /*
3645  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3646  */
3647 void
3648 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3649 {
3650         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3651         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3652         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3653         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3654 }
3655
3656 /*
3657  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3658  */
3659 void
3660 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3661 {
3662         char *snap1name;
3663         char *clone1name;
3664         char *snap2name;
3665         char *clone2name;
3666         char *snap3name;
3667         int error;
3668
3669         snap1name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3670         clone1name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3671         snap2name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3672         clone2name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3673         snap3name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3674
3675         (void) snprintf(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3676             "%s@s1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3677         (void) snprintf(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3678             "%s/c1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3679         (void) snprintf(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3680             "%s@s2_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
3681         (void) snprintf(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3682             "%s/c2_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3683         (void) snprintf(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3684             "%s@s3_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
3685
3686         error = dsl_destroy_head(clone2name);
3687         if (error && error != ENOENT)
3688                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone2name, error);
3689         error = dsl_destroy_snapshot(snap3name, B_FALSE);
3690         if (error && error != ENOENT)
3691                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3692         error = dsl_destroy_snapshot(snap2name, B_FALSE);
3693         if (error && error != ENOENT)
3694                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3695         error = dsl_destroy_head(clone1name);
3696         if (error && error != ENOENT)
3697                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone1name, error);
3698         error = dsl_destroy_snapshot(snap1name, B_FALSE);
3699         if (error && error != ENOENT)
3700                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3701
3702         umem_free(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3703         umem_free(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3704         umem_free(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3705         umem_free(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3706         umem_free(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3707 }
3708
3709 /*
3710  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
3711  */
3712 void
3713 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3714 {
3715         objset_t *os;
3716         char *snap1name;
3717         char *clone1name;
3718         char *snap2name;
3719         char *clone2name;
3720         char *snap3name;
3721         char *osname = zd->zd_name;
3722         int error;
3723
3724         snap1name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3725         clone1name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3726         snap2name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3727         clone2name = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3728         snap3name  = umem_alloc(ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, UMEM_NOFAIL);
3729
3730         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3731
3732         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3733
3734         (void) snprintf(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3735             "%s@s1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3736         (void) snprintf(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3737             "%s/c1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3738         (void) snprintf(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3739             "%s@s2_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
3740         (void) snprintf(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3741             "%s/c2_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
3742         (void) snprintf(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN,
3743             "%s@s3_%llu", clone1name, (u_longlong_t)id);
3744
3745         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, strchr(snap1name, '@') + 1);
3746         if (error && error != EEXIST) {
3747                 if (error == ENOSPC) {
3748                         ztest_record_enospc(FTAG);
3749                         goto out;
3750                 }
3751                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3752         }
3753
3754         error = dmu_objset_clone(clone1name, snap1name);
3755         if (error) {
3756                 if (error == ENOSPC) {
3757                         ztest_record_enospc(FTAG);
3758                         goto out;
3759                 }
3760                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
3761         }
3762
3763         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap2name, '@') + 1);
3764         if (error && error != EEXIST) {
3765                 if (error == ENOSPC) {
3766                         ztest_record_enospc(FTAG);
3767                         goto out;
3768                 }
3769                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3770         }
3771
3772         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap3name, '@') + 1);
3773         if (error && error != EEXIST) {
3774                 if (error == ENOSPC) {
3775                         ztest_record_enospc(FTAG);
3776                         goto out;
3777                 }
3778                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3779         }
3780
3781         error = dmu_objset_clone(clone2name, snap3name);
3782         if (error) {
3783                 if (error == ENOSPC) {
3784                         ztest_record_enospc(FTAG);
3785                         goto out;
3786                 }
3787                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
3788         }
3789
3790         error = dmu_objset_own(snap2name, DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os);
3791         if (error)
3792                 fatal(0, "dmu_objset_own(%s) = %d", snap2name, error);
3793         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
3794         if (error == ENOSPC) {
3795                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3796                 ztest_record_enospc(FTAG);
3797                 goto out;
3798         }
3799         if (error != EBUSY)
3800                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
3801                     error);
3802         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3803
3804 out:
3805         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3806
3807         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3808
3809         umem_free(snap1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3810         umem_free(clone1name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3811         umem_free(snap2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3812         umem_free(clone2name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3813         umem_free(snap3name, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN);
3814 }
3815
3816 #undef OD_ARRAY_SIZE
3817 #define OD_ARRAY_SIZE   4
3818
3819 /*
3820  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
3821  */
3822 void
3823 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3824 {
3825         ztest_od_t *od;
3826         int batchsize;
3827         int size;
3828         int b;
3829
3830         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3831         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3832         batchsize = OD_ARRAY_SIZE;
3833
3834         for (b = 0; b < batchsize; b++)
3835                 ztest_od_init(od + b, id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER,
3836                     0, 0, 0);
3837
3838         /*
3839          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
3840          * and do some I/O on the new objects.
3841          */
3842         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_TRUE) != 0)
3843                 return;
3844
3845         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
3846                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
3847                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3848
3849         umem_free(od, size);
3850 }
3851
3852 #undef OD_ARRAY_SIZE
3853 #define OD_ARRAY_SIZE   2
3854
3855 /*
3856  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
3857  */
3858 void
3859 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3860 {
3861         int size;
3862         ztest_od_t *od;
3863
3864         objset_t *os = zd->zd_os;
3865         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
3866         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
3867         dmu_tx_t *tx;
3868         int i, freeit, error;
3869         uint64_t n, s, txg;
3870         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
3871         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3872         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
3873         uint64_t regions = 997;
3874         uint64_t stride = 123456789ULL;
3875         uint64_t width = 40;
3876         int free_percent = 5;
3877
3878         /*
3879          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3880          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3881          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3882          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3883          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3884          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3885          *
3886          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3887          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3888          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3889          *
3890          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
3891          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
3892          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
3893          *
3894          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
3895          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
3896          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
3897          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
3898          * tracking which parts of an object are allocated and free,
3899          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
3900          */
3901
3902         /*
3903          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3904          */
3905         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, chunksize);
3906         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0,
3907             chunksize);
3908
3909         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
3910                 umem_free(od, size);
3911                 return;
3912         }
3913
3914         bigobj = od[0].od_object;
3915         packobj = od[1].od_object;
3916         chunksize = od[0].od_gen;
3917         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3918
3919         /*
3920          * Prefetch a random chunk of the big object.
3921          * Our aim here is to get some async reads in flight
3922          * for blocks that we may free below; the DMU should
3923          * handle this race correctly.
3924          */
3925         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3926         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
3927         dmu_prefetch(os, bigobj, 0, n * chunksize, s * chunksize,
3928             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
3929
3930         /*
3931          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3932          */
3933         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3934         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3935
3936         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3937         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3938
3939         bigoff = n * chunksize;
3940         bigsize = s * chunksize;
3941
3942         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3943         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3944
3945         /*
3946          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
3947          * overwriting it.
3948          */
3949         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
3950
3951         /*
3952          * Read the current contents of our objects.
3953          */
3954         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
3955             DMU_READ_PREFETCH);
3956         ASSERT0(error);
3957         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
3958             DMU_READ_PREFETCH);
3959         ASSERT0(error);
3960
3961         /*
3962          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3963          */
3964         tx = dmu_tx_create(os);
3965
3966         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3967
3968         if (freeit)
3969                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3970         else
3971                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3972
3973         /* This accounts for setting the checksum/compression. */
3974         dmu_tx_hold_bonus(tx, bigobj);
3975
3976         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3977         if (txg == 0) {
3978                 umem_free(packbuf, packsize);
3979                 umem_free(bigbuf, bigsize);
3980                 umem_free(od, size);
3981                 return;
3982         }
3983
3984         enum zio_checksum cksum;
3985         do {
3986                 cksum = (enum zio_checksum)
3987                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM);
3988         } while (cksum >= ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
3989         dmu_object_set_checksum(os, bigobj, cksum, tx);
3990
3991         enum zio_compress comp;
3992         do {
3993                 comp = (enum zio_compress)
3994                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION);
3995         } while (comp >= ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
3996         dmu_object_set_compress(os, bigobj, comp, tx);
3997
3998         /*
3999          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
4000          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
4001          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
4002          * with the new values we want to write out.
4003          */
4004         for (i = 0; i < s; i++) {
4005                 /* LINTED */
4006                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
4007                 /* LINTED */
4008                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
4009                 /* LINTED */
4010                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
4011
4012                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4013                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4014
4015                 if (pack->bw_txg > txg)
4016                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
4017                             pack->bw_txg, txg);
4018
4019                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
4020                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
4021                             pack->bw_index, n, i);
4022
4023                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4024                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
4025
4026                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4027                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
4028
4029                 if (freeit) {
4030                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
4031                 } else {
4032                         pack->bw_index = n + i;
4033                         pack->bw_txg = txg;
4034                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4035                 }
4036                 *bigH = *pack;
4037                 *bigT = *pack;
4038         }
4039
4040         /*
4041          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4042          * Now write them out.
4043          */
4044         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4045
4046         if (freeit) {
4047                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4048                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
4049                             " txg %llx\n",
4050                             (u_longlong_t)bigoff,
4051                             (u_longlong_t)bigsize,
4052                             (u_longlong_t)txg);
4053                 }
4054                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
4055         } else {
4056                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4057                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4058                             " txg %llx\n",
4059                             (u_longlong_t)bigoff,
4060                             (u_longlong_t)bigsize,
4061                             (u_longlong_t)txg);
4062                 }
4063                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
4064         }
4065
4066         dmu_tx_commit(tx);
4067
4068         /*
4069          * Sanity check the stuff we just wrote.
4070          */
4071         {
4072                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4073                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4074
4075                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4076                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4077                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4078                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4079
4080                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4081                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4082
4083                 umem_free(packcheck, packsize);
4084                 umem_free(bigcheck, bigsize);
4085         }
4086
4087         umem_free(packbuf, packsize);
4088         umem_free(bigbuf, bigsize);
4089         umem_free(od, size);
4090 }
4091
4092 void
4093 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
4094     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
4095 {
4096         uint64_t i;
4097         bufwad_t *pack;
4098         bufwad_t *bigH;
4099         bufwad_t *bigT;
4100
4101         /*
4102          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
4103          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
4104          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
4105          * with the new values we want to write out.
4106          */
4107         for (i = 0; i < s; i++) {
4108                 /* LINTED */
4109                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
4110                 /* LINTED */
4111                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
4112                 /* LINTED */
4113                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
4114
4115                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4116                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4117
4118                 if (pack->bw_txg > txg)
4119                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
4120                             pack->bw_txg, txg);
4121
4122                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
4123                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
4124                             pack->bw_index, n, i);
4125
4126                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4127                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
4128
4129                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4130                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
4131
4132                 pack->bw_index = n + i;
4133                 pack->bw_txg = txg;
4134                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4135
4136                 *bigH = *pack;
4137                 *bigT = *pack;
4138         }
4139 }
4140
4141 #undef OD_ARRAY_SIZE
4142 #define OD_ARRAY_SIZE   2
4143
4144 void
4145 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4146 {
4147         objset_t *os = zd->zd_os;
4148         ztest_od_t *od;
4149         dmu_tx_t *tx;
4150         uint64_t i;
4151         int error;
4152         int size;
4153         uint64_t n, s, txg;
4154         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
4155         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
4156         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4157         uint64_t chunksize = blocksize;
4158         uint64_t regions = 997;
4159         uint64_t stride = 123456789ULL;
4160         uint64_t width = 9;
4161         dmu_buf_t *bonus_db;
4162         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
4163         dmu_object_info_t doi;
4164
4165         size = sizeof (ztest_od_t) * OD_ARRAY_SIZE;
4166         od = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
4167
4168         /*
4169          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
4170          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
4171          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
4172          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
4173          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
4174          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
4175          *
4176          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
4177          *      bigobj, at the head of the nth chunk
4178          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
4179          *
4180          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
4181          * dmu_assign_arcbuf() can be tested for object updates.
4182          */
4183
4184         /*
4185          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
4186          */
4187         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
4188         ztest_od_init(od + 1, id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0,
4189             chunksize);
4190
4191
4192         if (ztest_object_init(zd, od, size, B_FALSE) != 0) {
4193                 umem_free(od, size);
4194                 return;
4195         }
4196
4197         bigobj = od[0].od_object;
4198         packobj = od[1].od_object;
4199         blocksize = od[0].od_blocksize;
4200         chunksize = blocksize;
4201         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
4202
4203         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
4204         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
4205         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
4206         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
4207
4208         /*
4209          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
4210          */
4211         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
4212         s = 1 + ztest_random(width - 1);
4213
4214         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
4215         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
4216
4217         bigoff = n * chunksize;
4218         bigsize = s * chunksize;
4219
4220         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4221         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4222
4223         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
4224
4225         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
4226
4227         /*
4228          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
4229          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
4230          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
4231          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
4232          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
4233          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
4234          * Iteration 6 one more zcopy write.
4235          */
4236         for (i = 0; i < 7; i++) {
4237                 uint64_t j;
4238                 uint64_t off;
4239
4240                 /*
4241                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
4242                  * that don't match bigobj blksz to test
4243                  * dmu_assign_arcbuf() when it can't directly
4244                  * assign an arcbuf to a dbuf.
4245                  */
4246                 for (j = 0; j < s; j++) {
4247                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4248                                 bigbuf_arcbufs[j] =
4249                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
4250                         } else {
4251                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
4252                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4253                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
4254                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4255                         }
4256                 }
4257
4258                 /*
4259                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
4260                  */
4261                 tx = dmu_tx_create(os);
4262
4263                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
4264                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
4265
4266                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4267                 if (txg == 0) {
4268                         umem_free(packbuf, packsize);
4269                         umem_free(bigbuf, bigsize);
4270                         for (j = 0; j < s; j++) {
4271                                 if (i != 5 ||
4272                                     chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4273                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
4274                                 } else {
4275                                         dmu_return_arcbuf(
4276                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
4277                                         dmu_return_arcbuf(
4278                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
4279                                 }
4280                         }
4281                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4282                         umem_free(od, size);
4283                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4284                         return;
4285                 }
4286
4287                 /*
4288                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
4289                  * test dmu_assign_arcbuf() for the case when there're no
4290                  * existing dbufs for the specified offsets.
4291                  */
4292                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
4293                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
4294                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4295                         ASSERT0(error);
4296                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
4297                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4298                         ASSERT0(error);
4299                 }
4300                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
4301                     n, chunksize, txg);
4302
4303                 /*
4304                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4305                  * Now write them out.
4306                  */
4307                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4308                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4309                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4310                             " txg %llx\n",
4311                             (u_longlong_t)bigoff,
4312                             (u_longlong_t)bigsize,
4313                             (u_longlong_t)txg);
4314                 }
4315                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
4316                         dmu_buf_t *dbt;
4317                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4318                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4319                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
4320                         } else {
4321                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4322                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
4323                                     chunksize / 2);
4324                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
4325                                     chunksize / 2,
4326                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
4327                                     chunksize / 2);
4328                         }
4329
4330                         if (i == 1) {
4331                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
4332                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4333                         }
4334                         if (i != 5 || chunksize < (SPA_MINBLOCKSIZE * 2)) {
4335                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4336                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
4337                         } else {
4338                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4339                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
4340                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db,
4341                                     off + chunksize / 2,
4342                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
4343                         }
4344                         if (i == 1) {
4345                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
4346                         }
4347                 }
4348                 dmu_tx_commit(tx);
4349
4350                 /*
4351                  * Sanity check the stuff we just wrote.
4352                  */
4353                 {
4354                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4355                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4356
4357                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4358                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4359                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4360                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4361
4362                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4363                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4364
4365                         umem_free(packcheck, packsize);
4366                         umem_free(bigcheck, bigsize);
4367                 }
4368                 if (i == 2) {
4369                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
4370                 } else if (i == 3) {
4371                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
4372                 }
4373         }
4374
4375         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4376         umem_free(packbuf, packsize);
4377         umem_free(bigbuf, bigsize);
4378         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4379         umem_free(od, size);
4380 }
4381
4382 /* ARGSUSED */
4383 void
4384 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4385 {
4386         ztest_od_t *od;
4387
4388         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4389         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
4390             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4391
4392         /*
4393          * Have multiple threads write to large offsets in an object
4394          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
4395          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
4396          */
4397         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
4398
4399         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0)
4400                 return;
4401
4402         while (ztest_random(10) != 0)
4403                 ztest_io(zd, od->od_object, offset);
4404
4405         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4406 }
4407
4408 void
4409 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4410 {
4411         ztest_od_t *od;
4412         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
4413             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4414         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
4415         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4416         void *data;
4417
4418         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4419
4420         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
4421
4422         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4423             !ztest_random(2)) != 0) {
4424                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4425                 return;
4426         }
4427
4428         if (ztest_truncate(zd, od->od_object, offset, count * blocksize) != 0) {
4429                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4430                 return;
4431         }
4432
4433         ztest_prealloc(zd, od->od_object, offset, count * blocksize);
4434
4435         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4436
4437         while (ztest_random(count) != 0) {
4438                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
4439                 if (ztest_write(zd, od->od_object, randoff, blocksize,
4440                     data) != 0)
4441                         break;
4442                 while (ztest_random(4) != 0)
4443                         ztest_io(zd, od->od_object, randoff);
4444         }
4445
4446         umem_free(data, blocksize);
4447         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4448 }
4449
4450 /*
4451  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
4452  */
4453 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
4454 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
4455 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
4456
4457 void
4458 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4459 {
4460         objset_t *os = zd->zd_os;
4461         ztest_od_t *od;
4462         uint64_t object;
4463         uint64_t txg, last_txg;
4464         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
4465         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
4466         int i, ints;
4467         dmu_tx_t *tx;
4468         char propname[100], txgname[100];
4469         int error;
4470         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
4471
4472         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4473         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4474
4475         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4476                         !ztest_random(2)) != 0)
4477                 goto out;
4478
4479         object = od->od_object;
4480
4481         /*
4482          * Generate a known hash collision, and verify that
4483          * we can lookup and remove both entries.
4484          */
4485         tx = dmu_tx_create(os);
4486         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4487         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4488         if (txg == 0)
4489                 goto out;
4490         for (i = 0; i < 2; i++) {
4491                 value[i] = i;
4492                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
4493                     1, &value[i], tx));
4494         }
4495         for (i = 0; i < 2; i++) {
4496                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
4497                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
4498                 VERIFY3U(0, ==,
4499                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
4500                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4501                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4502         }
4503         for (i = 0; i < 2; i++) {
4504                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
4505         }
4506         dmu_tx_commit(tx);
4507
4508         /*
4509          * Generate a buch of random entries.
4510          */
4511         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
4512
4513         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4514         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4515         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4516         bzero(value, sizeof (value));
4517         last_txg = 0;
4518
4519         /*
4520          * If these zap entries already exist, validate their contents.
4521          */
4522         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4523         if (error == 0) {
4524                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4525                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4526
4527                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
4528                     zl_ints, &last_txg) == 0);
4529
4530                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
4531                     &zl_ints) == 0);
4532
4533                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4534                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
4535
4536                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
4537                     zl_ints, value) == 0);
4538
4539                 for (i = 0; i < ints; i++) {
4540                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
4541                 }
4542         } else {
4543                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4544         }
4545
4546         /*
4547          * Atomically update two entries in our zap object.
4548          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
4549          * in which the property was last updated.  The second
4550          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
4551          * should be txg + object + n.
4552          */
4553         tx = dmu_tx_create(os);
4554         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4555         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4556         if (txg == 0)
4557                 goto out;
4558
4559         if (last_txg > txg)
4560                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
4561
4562         for (i = 0; i < ints; i++)
4563                 value[i] = txg + object + i;
4564
4565         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
4566             1, &txg, tx));
4567         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
4568             ints, value, tx));
4569
4570         dmu_tx_commit(tx);
4571
4572         /*
4573          * Remove a random pair of entries.
4574          */
4575         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4576         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4577         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4578
4579         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4580
4581         if (error == ENOENT)
4582                 goto out;
4583
4584         ASSERT0(error);
4585
4586         tx = dmu_tx_create(os);
4587         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4588         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4589         if (txg == 0)
4590                 goto out;
4591         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
4592         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
4593         dmu_tx_commit(tx);
4594 out:
4595         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4596 }
4597
4598 /*
4599  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
4600  */
4601 void
4602 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4603 {
4604         objset_t *os = zd->zd_os;
4605         ztest_od_t *od;
4606         uint64_t object, txg;
4607         int i;
4608
4609         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4610         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4611
4612         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t),
4613                                 !ztest_random(2)) != 0)
4614                 goto out;
4615         object = od->od_object;
4616
4617         /*
4618          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
4619          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
4620          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
4621          */
4622         for (i = 0; i < 2050; i++) {
4623                 char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
4624                 uint64_t value = i;
4625                 dmu_tx_t *tx;
4626                 int error;
4627
4628                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
4629                     (u_longlong_t)id, (u_longlong_t)value);
4630
4631                 tx = dmu_tx_create(os);
4632                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
4633                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4634                 if (txg == 0)
4635                         goto out;
4636                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
4637                     &value, tx);
4638                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4639                 dmu_tx_commit(tx);
4640         }
4641 out:
4642         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4643 }
4644
4645 /* ARGSUSED */
4646 void
4647 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4648 {
4649         objset_t *os = zd->zd_os;
4650         ztest_od_t *od;
4651         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
4652         dmu_tx_t *tx;
4653         int i, namelen, error;
4654         int micro = ztest_random(2);
4655         char name[20], string_value[20];
4656         void *data;
4657
4658         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4659         ztest_od_init(od, ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4660
4661         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4662                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4663                 return;
4664         }
4665
4666         object = od->od_object;
4667
4668         /*
4669          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
4670          * x is a random printable character and the dots are dots.
4671          * There are 94 such characters, and the name length goes from
4672          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
4673          */
4674         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
4675
4676         for (i = 0; i < 3; i++)
4677                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
4678         for (; i < namelen - 1; i++)
4679                 name[i] = '.';
4680         name[i] = '\0';
4681
4682         if ((namelen & 1) || micro) {
4683                 wsize = sizeof (txg);
4684                 wc = 1;
4685                 data = &txg;
4686         } else {
4687                 wsize = 1;
4688                 wc = namelen;
4689                 data = string_value;
4690         }
4691
4692         count = -1ULL;
4693         VERIFY0(zap_count(os, object, &count));
4694         ASSERT(count != -1ULL);
4695
4696         /*
4697          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
4698          */
4699         i = ztest_random(5);
4700
4701         if (i >= 2) {
4702                 tx = dmu_tx_create(os);
4703                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4704                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4705                 if (txg == 0)
4706                         return;
4707                 bcopy(name, string_value, namelen);
4708         } else {
4709                 tx = NULL;
4710                 txg = 0;
4711                 bzero(string_value, namelen);
4712         }
4713
4714         switch (i) {
4715
4716         case 0:
4717                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
4718                 if (error == 0) {
4719                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
4720                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
4721                 } else {
4722                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4723                 }
4724                 break;
4725
4726         case 1:
4727                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
4728                 if (error == 0) {
4729                         if (data == string_value &&
4730                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
4731                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
4732                                     name, data, namelen);
4733                 } else {
4734                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4735                 }
4736                 break;
4737
4738         case 2:
4739                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
4740                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4741                 break;
4742
4743         case 3:
4744                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
4745                 break;
4746
4747         case 4:
4748                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
4749                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
4750                 break;
4751         }
4752
4753         if (tx != NULL)
4754                 dmu_tx_commit(tx);
4755
4756         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4757 }
4758
4759 /*
4760  * Commit callback data.
4761  */
4762 typedef struct ztest_cb_data {
4763         list_node_t             zcd_node;
4764         uint64_t                zcd_txg;
4765         int                     zcd_expected_err;
4766         boolean_t               zcd_added;
4767         boolean_t               zcd_called;
4768         spa_t                   *zcd_spa;
4769 } ztest_cb_data_t;
4770
4771 /* This is the actual commit callback function */
4772 static void
4773 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
4774 {
4775         ztest_cb_data_t *data = arg;
4776         uint64_t synced_txg;
4777
4778         VERIFY(data != NULL);
4779         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
4780         VERIFY(!data->zcd_called);
4781
4782         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
4783         if (data->zcd_txg > synced_txg)
4784                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
4785                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
4786                     synced_txg);
4787
4788         data->zcd_called = B_TRUE;
4789
4790         if (error == ECANCELED) {
4791                 ASSERT0(data->zcd_txg);
4792                 ASSERT(!data->zcd_added);
4793
4794                 /*
4795                  * The private callback data should be destroyed here, but
4796                  * since we are going to check the zcd_called field after
4797                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
4798                  */
4799                 return;
4800         }
4801
4802         ASSERT(data->zcd_added);
4803         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
4804
4805         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4806
4807         /* See if this cb was called more quickly */
4808         if ((synced_txg - data->zcd_txg) < zc_min_txg_delay)
4809                 zc_min_txg_delay = synced_txg - data->zcd_txg;
4810
4811         /* Remove our callback from the list */
4812         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
4813
4814         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4815
4816         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
4817 }
4818
4819 /* Allocate and initialize callback data structure */
4820 static ztest_cb_data_t *
4821 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
4822 {
4823         ztest_cb_data_t *cb_data;
4824
4825         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
4826
4827         cb_data->zcd_txg = txg;
4828         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
4829         list_link_init(&cb_data->zcd_node);
4830
4831         return (cb_data);
4832 }
4833
4834 /*
4835  * Commit callback test.
4836  */
4837 void
4838 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4839 {
4840         objset_t *os = zd->zd_os;
4841         ztest_od_t *od;
4842         dmu_tx_t *tx;
4843         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
4844         uint64_t old_txg, txg;
4845         int i, error = 0;
4846
4847         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
4848         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
4849
4850         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
4851                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4852                 return;
4853         }
4854
4855         tx = dmu_tx_create(os);
4856
4857         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
4858         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
4859
4860         dmu_tx_hold_write(tx, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t));
4861
4862         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
4863         if (ztest_random(100) == 0)
4864                 error = -1;
4865
4866         if (!error)
4867                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
4868
4869         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
4870
4871         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
4872         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4873         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
4874
4875         if (error) {
4876                 /*
4877                  * It's not a strict requirement to call the registered
4878                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
4879                  * it's supposed to happen in the current implementation
4880                  * so we will check for that.
4881                  */
4882                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4883                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
4884                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4885                 }
4886
4887                 dmu_tx_abort(tx);
4888
4889                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4890                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
4891                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
4892                 }
4893
4894                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4895                 return;
4896         }
4897
4898         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4899         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
4900
4901         /*
4902          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
4903          */
4904         VERIFY(0 == dmu_read(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t),
4905             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
4906
4907         if (old_txg > txg)
4908                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
4909                     old_txg, txg);
4910
4911         dmu_write(os, od->od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
4912
4913         (void) mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4914
4915         /*
4916          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
4917          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
4918          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
4919          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
4920          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
4921          * implementation.
4922          *
4923          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
4924          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
4925          * implementation bug..
4926          */
4927         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
4928         if (tmp_cb != NULL &&
4929             tmp_cb->zcd_txg + ZTEST_COMMIT_CB_THRESH < txg) {
4930                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
4931                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
4932         }
4933
4934         /*
4935          * Let's find the place to insert our callbacks.
4936          *
4937          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
4938          * insertion point to not be the end because our txg may already be
4939          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
4940          * (from other objsets) may have sneaked in.
4941          */
4942         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
4943         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
4944                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
4945
4946         /* Add the 3 callbacks to the list */
4947         for (i = 0; i < 3; i++) {
4948                 if (tmp_cb == NULL)
4949                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
4950                 else
4951                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
4952                             cb_data[i]);
4953
4954                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
4955                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4956
4957                 tmp_cb = cb_data[i];
4958         }
4959
4960         zc_cb_counter += 3;
4961
4962         (void) mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4963
4964         dmu_tx_commit(tx);
4965
4966         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
4967 }
4968
4969 /*
4970  * Visit each object in the dataset. Verify that its properties
4971  * are consistent what was stored in the block tag when it was created,
4972  * and that its unused bonus buffer space has not been overwritten.
4973  */
4974 void
4975 ztest_verify_dnode_bt(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4976 {
4977         objset_t *os = zd->zd_os;
4978         uint64_t obj;
4979         int err = 0;
4980
4981         for (obj = 0; err == 0; err = dmu_object_next(os, &obj, FALSE, 0)) {
4982                 ztest_block_tag_t *bt = NULL;
4983                 dmu_object_info_t doi;
4984                 dmu_buf_t *db;
4985
4986                 if (dmu_bonus_hold(os, obj, FTAG, &db) != 0)
4987                         continue;
4988
4989                 dmu_object_info_from_db(db, &doi);
4990                 if (doi.doi_bonus_size >= sizeof (*bt))
4991                         bt = ztest_bt_bonus(db);
4992
4993                 if (bt && bt->bt_magic == BT_MAGIC) {
4994                         ztest_bt_verify(bt, os, obj, doi.doi_dnodesize,
4995                             bt->bt_offset, bt->bt_gen, bt->bt_txg,
4996                             bt->bt_crtxg);
4997                         ztest_verify_unused_bonus(db, bt, obj, os, bt->bt_gen);
4998                 }
4999
5000                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5001         }
5002 }
5003
5004 /* ARGSUSED */
5005 void
5006 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5007 {
5008         zfs_prop_t proplist[] = {
5009                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
5010                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
5011                 ZFS_PROP_COPIES,
5012                 ZFS_PROP_DEDUP
5013         };
5014         int p;
5015
5016         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5017
5018         for (p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
5019                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
5020                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
5021
5022         VERIFY0(ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_RECORDSIZE,
5023             ztest_random_blocksize(), (int)ztest_random(2)));
5024
5025         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5026 }
5027
5028 /* ARGSUSED */
5029 void
5030 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5031 {
5032         nvlist_t *props = NULL;
5033
5034         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5035
5036         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
5037             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
5038
5039         VERIFY0(spa_prop_get(ztest_spa, &props));
5040
5041         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5042                 dump_nvlist(props, 4);
5043
5044         nvlist_free(props);
5045
5046         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5047 }
5048
5049 static int
5050 user_release_one(const char *snapname, const char *holdname)
5051 {
5052         nvlist_t *snaps, *holds;
5053         int error;
5054
5055         snaps = fnvlist_alloc();
5056         holds = fnvlist_alloc();
5057         fnvlist_add_boolean(holds, holdname);
5058         fnvlist_add_nvlist(snaps, snapname, holds);
5059         fnvlist_free(holds);
5060         error = dsl_dataset_user_release(snaps, NULL);
5061         fnvlist_free(snaps);
5062         return (error);
5063 }
5064
5065 /*
5066  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
5067  */
5068 void
5069 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5070 {
5071         int error;
5072         objset_t *os = zd->zd_os;
5073         objset_t *origin;
5074         char snapname[100];
5075         char fullname[100];
5076         char clonename[100];
5077         char tag[100];
5078         char osname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
5079         nvlist_t *holds;
5080
5081         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5082
5083         dmu_objset_name(os, osname);
5084
5085         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "sh1_%llu",
5086             (u_longlong_t)id);
5087         (void) snprintf(fullname, sizeof (fullname), "%s@%s", osname, snapname);
5088         (void) snprintf(clonename, sizeof (clonename),
5089             "%s/ch1_%llu", osname, (u_longlong_t)id);
5090         (void) snprintf(tag, sizeof (tag), "tag_%llu", (u_longlong_t)id);
5091
5092         /*
5093          * Clean up from any previous run.
5094          */
5095         error = dsl_destroy_head(clonename);
5096         if (error != ENOENT)
5097                 ASSERT0(error);
5098         error = user_release_one(fullname, tag);
5099         if (error != ESRCH && error != ENOENT)
5100                 ASSERT0(error);
5101         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5102         if (error != ENOENT)
5103                 ASSERT0(error);
5104
5105         /*
5106          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
5107          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
5108          */
5109         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5110         if (error) {
5111                 if (error == ENOSPC) {
5112                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5113                         goto out;
5114                 }
5115                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5116         }
5117
5118         error = dmu_objset_clone(clonename, fullname);
5119         if (error) {
5120                 if (error == ENOSPC) {
5121                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
5122                         goto out;
5123                 }
5124                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
5125         }
5126
5127         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5128         if (error) {
5129                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5130                     fullname, error);
5131         }
5132
5133         error = dsl_destroy_head(clonename);
5134         if (error)
5135                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clonename, error);
5136
5137         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
5138         if (error != ENOENT)
5139                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
5140
5141         /*
5142          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
5143          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
5144          * release hold, verify snapshot was destroyed.
5145          */
5146         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5147         if (error) {
5148                 if (error == ENOSPC) {
5149                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5150                         goto out;
5151                 }
5152                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5153         }
5154
5155         holds = fnvlist_alloc();
5156         fnvlist_add_string(holds, fullname, tag);
5157         error = dsl_dataset_user_hold(holds, 0, NULL);
5158         fnvlist_free(holds);
5159
5160         if (error == ENOSPC) {
5161                 ztest_record_enospc("dsl_dataset_user_hold");
5162                 goto out;
5163         } else if (error) {
5164                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s, %s) = %u",
5165                     fullname, tag, error);
5166         }
5167
5168         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5169         if (error != EBUSY) {
5170                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_FALSE) = %d",
5171                     fullname, error);
5172         }
5173
5174         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5175         if (error) {
5176                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5177                     fullname, error);
5178         }
5179
5180         error = user_release_one(fullname, tag);
5181         if (error)
5182                 fatal(0, "user_release_one(%s, %s) = %d", fullname, tag, error);
5183
5184         VERIFY3U(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin), ==, ENOENT);
5185
5186 out:
5187         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5188 }
5189
5190 /*
5191  * Inject random faults into the on-disk data.
5192  */
5193 /* ARGSUSED */
5194 void
5195 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5196 {
5197         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5198         spa_t *spa = ztest_spa;
5199         int fd;
5200         uint64_t offset;
5201         uint64_t leaves;
5202         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeull;
5203         uint64_t top, leaf;
5204         char *path0;
5205         char *pathrand;
5206         size_t fsize;
5207         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;     /* don't scrog all labels */
5208         int iters = 1000;
5209         int maxfaults;
5210         int mirror_save;
5211         vdev_t *vd0 = NULL;
5212         uint64_t guid0 = 0;
5213         boolean_t islog = B_FALSE;
5214
5215         path0 = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5216         pathrand = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5217
5218         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5219         maxfaults = MAXFAULTS();
5220         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
5221         mirror_save = zs->zs_mirrors;
5222         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5223
5224         ASSERT(leaves >= 1);
5225
5226         /*
5227          * Grab the name lock as reader. There are some operations
5228          * which don't like to have their vdevs changed while
5229          * they are in progress (i.e. spa_change_guid). Those
5230          * operations will have grabbed the name lock as writer.
5231          */
5232         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5233
5234         /*
5235          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
5236          */
5237         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
5238
5239         if (ztest_random(2) == 0) {
5240                 /*
5241                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
5242                  */
5243                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
5244                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
5245
5246                 /*
5247                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
5248                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
5249                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
5250                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
5251                  */
5252                 (void) snprintf(path0, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
5253                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5254                     top * leaves + zs->zs_splits);
5255                 (void) snprintf(pathrand, MAXPATHLEN, ztest_dev_template,
5256                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5257                     top * leaves + leaf);
5258
5259                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
5260                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
5261                         islog = B_TRUE;
5262
5263                 /*
5264                  * If the top-level vdev needs to be resilvered
5265                  * then we only allow faults on the device that is
5266                  * resilvering.
5267                  */
5268                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1 &&
5269                     (!vdev_resilver_needed(vd0->vdev_top, NULL, NULL) ||
5270                     vd0->vdev_resilver_txg != 0)) {
5271                         /*
5272                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
5273                          * or unwriteable, or reach behind its back
5274                          * and close the underlying fd.  We can do this if
5275                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
5276                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
5277                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
5278                          * combination of this with injection of random data
5279                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
5280                          */
5281                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
5282
5283                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
5284                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
5285                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
5286                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
5287                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
5288                         } else {
5289                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
5290                         }
5291                         guid0 = vd0->vdev_guid;
5292                 }
5293         } else {
5294                 /*
5295                  * Inject errors on an l2cache device.
5296                  */
5297                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
5298
5299                 if (sav->sav_count == 0) {
5300                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5301                         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5302                         goto out;
5303                 }
5304                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
5305                 guid0 = vd0->vdev_guid;
5306                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
5307                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
5308
5309                 leaf = 0;
5310                 leaves = 1;
5311                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
5312         }
5313
5314         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5315         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5316
5317         /*
5318          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
5319          * with a slog, randomly online/offline vd0.
5320          */
5321         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
5322                 if (ztest_random(10) < 6) {
5323                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
5324                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
5325
5326                         /*
5327                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
5328                          * prevent a race between offlining a slog and
5329                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
5330                          * grab a reference on the dataset which may cause
5331                          * dsl_destroy_head() to fail with EBUSY thus
5332                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
5333                          */
5334                         if (islog)
5335                                 (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5336
5337                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
5338
5339                         if (islog)
5340                                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5341                 } else {
5342                         /*
5343                          * Ideally we would like to be able to randomly
5344                          * call vdev_[on|off]line without holding locks
5345                          * to force unpredictable failures but the side
5346                          * effects of vdev_[on|off]line prevent us from
5347                          * doing so. We grab the ztest_vdev_lock here to
5348                          * prevent a race between injection testing and
5349                          * aux_vdev removal.
5350                          */
5351                         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5352                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
5353                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5354                 }
5355         }
5356
5357         if (maxfaults == 0)
5358                 goto out;
5359
5360         /*
5361          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
5362          */
5363         fd = open(pathrand, O_RDWR);
5364
5365         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
5366                 goto out;
5367
5368         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
5369
5370         while (--iters != 0) {
5371                 /*
5372                  * The offset must be chosen carefully to ensure that
5373                  * we do not inject a given logical block with errors
5374                  * on two different leaf devices, because ZFS can not
5375                  * tolerate that (if maxfaults==1).
5376                  *
5377                  * We divide each leaf into chunks of size
5378                  * (# leaves * SPA_MAXBLOCKSIZE * 4).  Within each chunk
5379                  * there is a series of ranges to which we can inject errors.
5380                  * Each range can accept errors on only a single leaf vdev.
5381                  * The error injection ranges are separated by ranges
5382                  * which we will not inject errors on any device (DMZs).
5383                  * Each DMZ must be large enough such that a single block
5384                  * can not straddle it, so that a single block can not be
5385                  * a target in two different injection ranges (on different
5386                  * leaf vdevs).
5387                  *
5388                  * For example, with 3 leaves, each chunk looks like:
5389                  *    0 to  32M: injection range for leaf 0
5390                  *  32M to  64M: DMZ - no injection allowed
5391                  *  64M to  96M: injection range for leaf 1
5392                  *  96M to 128M: DMZ - no injection allowed
5393                  * 128M to 160M: injection range for leaf 2
5394                  * 160M to 192M: DMZ - no injection allowed
5395                  */
5396                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
5397                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
5398                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
5399
5400                 if (offset >= fsize)
5401                         continue;
5402
5403                 mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5404                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
5405                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5406                         (void) close(fd);
5407                         goto out;
5408                 }
5409
5410                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
5411                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
5412                             offset, pathrand);
5413
5414                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5415
5416                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7)
5417                         (void) printf("injected bad word into %s,"
5418                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
5419         }
5420
5421         (void) close(fd);
5422 out:
5423         umem_free(path0, MAXPATHLEN);
5424         umem_free(pathrand, MAXPATHLEN);
5425 }
5426
5427 /*
5428  * Verify that DDT repair works as expected.
5429  */
5430 void
5431 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5432 {
5433         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5434         spa_t *spa = ztest_spa;
5435         objset_t *os = zd->zd_os;
5436         ztest_od_t *od;
5437         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
5438         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
5439         dmu_buf_t *db;
5440         dmu_tx_t *tx;
5441         void *buf;
5442         blkptr_t blk;
5443         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5444         int i;
5445
5446         blocksize = ztest_random_blocksize();
5447         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
5448
5449         od = umem_alloc(sizeof (ztest_od_t), UMEM_NOFAIL);
5450         ztest_od_init(od, id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
5451
5452         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (ztest_od_t), B_FALSE) != 0) {
5453                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5454                 return;
5455         }
5456
5457         /*
5458          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
5459          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
5460          */
5461         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5462
5463         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
5464             B_FALSE) != 0 ||
5465             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
5466             B_FALSE) != 0) {
5467                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5468                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5469                 return;
5470         }
5471
5472         object = od[0].od_object;
5473         blocksize = od[0].od_blocksize;
5474         pattern = zs->zs_guid ^ dmu_objset_fsid_guid(os);
5475
5476         ASSERT(object != 0);
5477
5478         tx = dmu_tx_create(os);
5479         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
5480         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
5481         if (txg == 0) {
5482                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5483                 umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5484                 return;
5485         }
5486
5487         /*
5488          * Write all the copies of our block.
5489          */
5490         for (i = 0; i < copies; i++) {
5491                 uint64_t offset = i * blocksize;
5492                 int error = dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
5493                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
5494                 if (error != 0) {
5495                         fatal(B_FALSE, "dmu_buf_hold(%p, %llu, %llu) = %u",
5496                             os, (long long)object, (long long) offset, error);
5497                 }
5498                 ASSERT(db->db_offset == offset);
5499                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
5500                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
5501                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
5502                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
5503                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
5504                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5505         }
5506
5507         dmu_tx_commit(tx);
5508         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
5509
5510         /*
5511          * Find out what block we got.
5512          */
5513         VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
5514             DMU_READ_NO_PREFETCH));
5515         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
5516         dmu_buf_rele(db, FTAG);
5517
5518         /*
5519          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
5520          */
5521         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
5522         buf = zio_buf_alloc(psize);
5523         ztest_pattern_set(buf, psize, ~pattern);
5524
5525         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
5526             buf, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
5527             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
5528
5529         zio_buf_free(buf, psize);
5530
5531         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5532         umem_free(od, sizeof (ztest_od_t));
5533 }
5534
5535 /*
5536  * Scrub the pool.
5537  */
5538 /* ARGSUSED */
5539 void
5540 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5541 {
5542         spa_t *spa = ztest_spa;
5543
5544         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5545         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
5546         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5547 }
5548
5549 /*
5550  * Change the guid for the pool.
5551  */
5552 /* ARGSUSED */
5553 void
5554 ztest_reguid(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5555 {
5556         spa_t *spa = ztest_spa;
5557         uint64_t orig, load;
5558         int error;
5559
5560         orig = spa_guid(spa);
5561         load = spa_load_guid(spa);
5562
5563         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5564         error = spa_change_guid(spa);
5565         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5566
5567         if (error != 0)
5568                 return;
5569
5570         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5571                 (void) printf("Changed guid old %llu -> %llu\n",
5572                     (u_longlong_t)orig, (u_longlong_t)spa_guid(spa));
5573         }
5574
5575         VERIFY3U(orig, !=, spa_guid(spa));
5576         VERIFY3U(load, ==, spa_load_guid(spa));
5577 }
5578
5579 /*
5580  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
5581  */
5582 /* ARGSUSED */
5583 void
5584 ztest_spa_rename(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5585 {
5586         char *oldname, *newname;
5587         spa_t *spa;
5588
5589         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5590
5591         oldname = ztest_opts.zo_pool;
5592         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
5593         (void) strcpy(newname, oldname);
5594         (void) strcat(newname, "_tmp");
5595
5596         /*
5597          * Do the rename
5598          */
5599         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(oldname, newname));
5600
5601         /*
5602          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
5603          */
5604         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5605
5606         /*
5607          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
5608          */
5609         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5610
5611         ASSERT(spa == ztest_spa);
5612         spa_close(spa, FTAG);
5613
5614         /*
5615          * Rename it back to the original
5616          */
5617         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(newname, oldname));
5618
5619         /*
5620          * Make sure it can still be opened
5621          */
5622         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5623
5624         ASSERT(spa == ztest_spa);
5625         spa_close(spa, FTAG);
5626
5627         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
5628
5629         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5630 }
5631
5632 void
5633 ztest_fletcher(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5634 {
5635         hrtime_t end = gethrtime() + NANOSEC;
5636
5637         while (gethrtime() <= end) {
5638                 int run_count = 100;
5639                 void *buf;
5640                 uint32_t size;
5641                 int *ptr;
5642                 int i;
5643                 zio_cksum_t zc_ref;
5644                 zio_cksum_t zc_ref_byteswap;
5645
5646                 size = ztest_random_blocksize();
5647                 buf = umem_alloc(size, UMEM_NOFAIL);
5648
5649                 for (i = 0, ptr = buf; i < size / sizeof (*ptr); i++, ptr++)
5650                         *ptr = ztest_random(UINT_MAX);
5651
5652                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("scalar"));
5653                 fletcher_4_native(buf, size, &zc_ref);
5654                 fletcher_4_byteswap(buf, size, &zc_ref_byteswap);
5655
5656                 VERIFY0(fletcher_4_impl_set("cycle"));
5657                 while (run_count-- > 0) {
5658                         zio_cksum_t zc;
5659                         zio_cksum_t zc_byteswap;
5660
5661                         fletcher_4_byteswap(buf, size, &zc_byteswap);
5662                         fletcher_4_native(buf, size, &zc);
5663
5664                         VERIFY0(bcmp(&zc, &zc_ref, sizeof (zc)));
5665                         VERIFY0(bcmp(&zc_byteswap, &zc_ref_byteswap,
5666                             sizeof (zc_byteswap)));
5667                 }
5668
5669                 umem_free(buf, size);
5670         }
5671 }
5672
5673 static int
5674 ztest_check_path(char *path)
5675 {
5676         struct stat s;
5677         /* return true on success */
5678         return (!stat(path, &s));
5679 }
5680
5681 static void
5682 ztest_get_zdb_bin(char *bin, int len)
5683 {
5684         char *zdb_path;
5685         /*
5686          * Try to use ZDB_PATH and in-tree zdb path. If not successful, just
5687          * let popen to search through PATH.
5688          */
5689         if ((zdb_path = getenv("ZDB_PATH"))) {
5690                 strlcpy(bin, zdb_path, len); /* In env */
5691                 if (!ztest_check_path(bin)) {
5692                         ztest_dump_core = 0;
5693                         fatal(1, "invalid ZDB_PATH '%s'", bin);
5694                 }
5695                 return;
5696         }
5697
5698         VERIFY(realpath(getexecname(), bin) != NULL);
5699         if (strstr(bin, "/ztest/")) {
5700                 strstr(bin, "/ztest/")[0] = '\0'; /* In-tree */
5701                 strcat(bin, "/zdb/zdb");
5702                 if (ztest_check_path(bin))
5703                         return;
5704         }
5705         strcpy(bin, "zdb");
5706 }
5707
5708 /*
5709  * Verify pool integrity by running zdb.
5710  */
5711 static void
5712 ztest_run_zdb(char *pool)
5713 {
5714         int status;
5715         char *bin;
5716         char *zdb;
5717         char *zbuf;
5718         const int len = MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20;
5719         FILE *fp;
5720
5721         bin = umem_alloc(len, UMEM_NOFAIL);
5722         zdb = umem_alloc(len, UMEM_NOFAIL);
5723         zbuf = umem_alloc(1024, UMEM_NOFAIL);
5724
5725         ztest_get_zdb_bin(bin, len);
5726
5727         (void) sprintf(zdb,
5728             "%s -bcc%s%s -d -U %s %s",
5729             bin,
5730             ztest_opts.zo_verbose >= 3 ? "s" : "",
5731             ztest_opts.zo_verbose >= 4 ? "v" : "",
5732             spa_config_path,
5733             pool);
5734
5735         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
5736                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
5737
5738         fp = popen(zdb, "r");
5739
5740         while (fgets(zbuf, 1024, fp) != NULL)
5741                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5742                         (void) printf("%s", zbuf);
5743
5744         status = pclose(fp);
5745
5746         if (status == 0)
5747                 goto out;
5748
5749         ztest_dump_core = 0;
5750         if (WIFEXITED(status))
5751                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
5752         else
5753                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
5754 out:
5755         umem_free(bin, len);
5756         umem_free(zdb, len);
5757         umem_free(zbuf, 1024);
5758 }
5759
5760 static void
5761 ztest_walk_pool_directory(char *header)
5762 {
5763         spa_t *spa = NULL;
5764
5765         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5766                 (void) printf("%s\n", header);
5767
5768         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5769         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
5770                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5771                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
5772         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5773 }
5774
5775 static void
5776 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
5777 {
5778         nvlist_t *config, *newconfig;
5779         uint64_t pool_guid;
5780         spa_t *spa;
5781         int error;
5782
5783         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5784                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
5785                     oldname, newname);
5786         }
5787
5788         /*
5789          * Clean up from previous runs.
5790          */
5791         (void) spa_destroy(newname);
5792
5793         /*
5794          * Get the pool's configuration and guid.
5795          */
5796         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5797
5798         /*
5799          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
5800          */
5801         if (ztest_random(2) == 0)
5802                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5803
5804         pool_guid = spa_guid(spa);
5805         spa_close(spa, FTAG);
5806
5807         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
5808
5809         /*
5810          * Export it.
5811          */
5812         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
5813
5814         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
5815
5816         /*
5817          * Try to import it.
5818          */
5819         newconfig = spa_tryimport(config);
5820         ASSERT(newconfig != NULL);
5821         nvlist_free(newconfig);
5822
5823         /*
5824          * Import it under the new name.
5825          */
5826         error = spa_import(newname, config, NULL, 0);
5827         if (error != 0) {
5828                 dump_nvlist(config, 0);
5829                 fatal(B_FALSE, "couldn't import pool %s as %s: error %u",
5830                     oldname, newname, error);
5831         }
5832
5833         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
5834
5835         /*
5836          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
5837          */
5838         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
5839
5840         /*
5841          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
5842          */
5843         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
5844
5845         /*
5846          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
5847          */
5848         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5849
5850         /*
5851          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
5852          */
5853         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5854         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
5855         spa_close(spa, FTAG);
5856
5857         nvlist_free(config);
5858 }
5859
5860 static void
5861 ztest_resume(spa_t *spa)
5862 {
5863         if (spa_suspended(spa) && ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5864                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
5865         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
5866         vdev_clear(spa, NULL);
5867         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
5868         (void) zio_resume(spa);
5869 }
5870
5871 static void *
5872 ztest_resume_thread(void *arg)
5873 {
5874         spa_t *spa = arg;
5875
5876         while (!ztest_exiting) {
5877                 if (spa_suspended(spa))
5878                         ztest_resume(spa);
5879                 (void) poll(NULL, 0, 100);
5880         }
5881
5882         thread_exit();
5883
5884         return (NULL);
5885 }
5886
5887 #define GRACE   300
5888
5889 #if 0
5890 static void
5891 ztest_deadman_alarm(int sig)
5892 {
5893         fatal(0, "failed to complete within %d seconds of deadline", GRACE);
5894 }
5895 #endif
5896
5897 static void
5898 ztest_execute(int test, ztest_info_t *zi, uint64_t id)
5899 {
5900         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[id % ztest_opts.zo_datasets];
5901         ztest_shared_callstate_t *zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(test);
5902         hrtime_t functime = gethrtime();
5903         int i;
5904
5905         for (i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
5906                 zi->zi_func(zd, id);
5907
5908         functime = gethrtime() - functime;
5909
5910         atomic_add_64(&zc->zc_count, 1);
5911         atomic_add_64(&zc->zc_time, functime);
5912
5913         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
5914                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
5915                     (double)functime / NANOSEC, zi->zi_funcname);
5916 }
5917
5918 static void *
5919 ztest_thread(void *arg)
5920 {
5921         int rand;
5922         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
5923         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5924         uint64_t call_next;
5925         hrtime_t now;
5926         ztest_info_t *zi;
5927         ztest_shared_callstate_t *zc;
5928
5929         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
5930                 /*
5931                  * See if it's time to force a crash.
5932                  */
5933                 if (now > zs->zs_thread_kill)
5934                         ztest_kill(zs);
5935
5936                 /*
5937                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
5938                  */
5939                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
5940                         break;
5941
5942                 /*
5943                  * Pick a random function to execute.
5944                  */
5945                 rand = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
5946                 zi = &ztest_info[rand];
5947                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(rand);
5948                 call_next = zc->zc_next;
5949
5950                 if (now >= call_next &&
5951                     atomic_cas_64(&zc->zc_next, call_next, call_next +
5952                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next) {
5953                         ztest_execute(rand, zi, id);
5954                 }
5955         }
5956
5957         thread_exit();
5958
5959         return (NULL);
5960 }
5961
5962 static void
5963 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
5964 {
5965         (void) snprintf(dsname, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, "%s/ds_%d", pool, d);
5966 }
5967
5968 static void
5969 ztest_dataset_destroy(int d)
5970 {
5971         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
5972         int t;
5973
5974         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5975
5976         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5977                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
5978
5979         /*
5980          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
5981          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
5982          * so there may be more than one thing to clean up.
5983          */
5984         for (t = d; t < ztest_opts.zo_threads;
5985             t += ztest_opts.zo_datasets)
5986                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
5987
5988         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
5989             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
5990 }
5991
5992 static void
5993 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
5994 {
5995         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
5996
5997         /*
5998          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
5999          * Therefore, the number of objects in use should equal the
6000          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
6001          * If not, we have an object leak.
6002          *
6003          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
6004          * when the open-context and syncing-context values agree.
6005          * That's because zap_count() returns the open-context value,
6006          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
6007          */
6008         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
6009         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
6010         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
6011 }
6012
6013 static int
6014 ztest_dataset_open(int d)
6015 {
6016         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6017         uint64_t committed_seq = ZTEST_GET_SHARED_DS(d)->zd_seq;
6018         objset_t *os;
6019         zilog_t *zilog;
6020         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6021         int error;
6022
6023         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
6024
6025         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
6026
6027         error = ztest_dataset_create(name);
6028         if (error == ENOSPC) {
6029                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
6030                 ztest_record_enospc(FTAG);
6031                 return (error);
6032         }
6033         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
6034
6035         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, zd, &os));
6036         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
6037
6038         ztest_zd_init(zd, ZTEST_GET_SHARED_DS(d), os);
6039
6040         zilog = zd->zd_zilog;
6041
6042         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
6043             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
6044                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
6045                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
6046
6047         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6048
6049         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
6050
6051         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6052
6053         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6054                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
6055                     zd->zd_name,
6056                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
6057                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
6058                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
6059
6060         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
6061
6062         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
6063             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
6064                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
6065                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
6066
6067         return (0);
6068 }
6069
6070 static void
6071 ztest_dataset_close(int d)
6072 {
6073         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6074
6075         zil_close(zd->zd_zilog);
6076         dmu_objset_disown(zd->zd_os, zd);
6077
6078         ztest_zd_fini(zd);
6079 }
6080
6081 /*
6082  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
6083  */
6084 static void
6085 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
6086 {
6087         kt_did_t *tid;
6088         spa_t *spa;
6089         objset_t *os;
6090         kthread_t *resume_thread;
6091         uint64_t object;
6092         int error;
6093         int t, d;
6094
6095         ztest_exiting = B_FALSE;
6096
6097         /*
6098          * Initialize parent/child shared state.
6099          */
6100         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6101         VERIFY(rwlock_init(&ztest_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
6102
6103         zs->zs_thread_start = gethrtime();
6104         zs->zs_thread_stop =
6105             zs->zs_thread_start + ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC;
6106         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
6107         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
6108         if (ztest_random(100) < ztest_opts.zo_killrate) {
6109                 zs->zs_thread_kill -=
6110                     ztest_random(ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC);
6111         }
6112
6113         mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6114
6115         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
6116             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
6117
6118         /*
6119          * Open our pool.
6120          */
6121         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6122         VERIFY0(spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6123         spa->spa_debug = B_TRUE;
6124         metaslab_preload_limit = ztest_random(20) + 1;
6125         ztest_spa = spa;
6126
6127         VERIFY0(dmu_objset_own(ztest_opts.zo_pool,
6128             DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os));
6129         zs->zs_guid = dmu_objset_fsid_guid(os);
6130         dmu_objset_disown(os, FTAG);
6131
6132         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
6133
6134         /*
6135          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
6136          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
6137          * the only valid replica.
6138          */
6139         if (MAXFAULTS() == 0)
6140                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
6141         else
6142                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
6143
6144         /*
6145          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
6146          */
6147         VERIFY3P((resume_thread = zk_thread_create(NULL, 0,
6148             (thread_func_t)ztest_resume_thread, spa, TS_RUN, NULL, 0, 0,
6149             PTHREAD_CREATE_JOINABLE)), !=, NULL);
6150
6151 #if 0
6152         /*
6153          * Set a deadman alarm to abort() if we hang.
6154          */
6155         signal(SIGALRM, ztest_deadman_alarm);
6156         alarm((zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start) / NANOSEC + GRACE);
6157 #endif
6158
6159         /*
6160          * Verify that we can safely inquire about about any object,
6161          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
6162          * we probe a 5-wide window around each power of two.
6163          * This hits all edge cases, including zero and the max.
6164          */
6165         for (t = 0; t < 64; t++) {
6166                 for (d = -5; d <= 5; d++) {
6167                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
6168                             (1ULL << t) + d, NULL);
6169                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
6170                             error == EINVAL);
6171                 }
6172         }
6173
6174         /*
6175          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
6176          */
6177         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
6178                 int d = ztest_random(ztest_opts.zo_datasets);
6179                 ztest_dataset_destroy(d);
6180         }
6181         zs->zs_enospc_count = 0;
6182
6183         tid = umem_zalloc(ztest_opts.zo_threads * sizeof (kt_did_t),
6184             UMEM_NOFAIL);
6185
6186         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
6187                 (void) printf("starting main threads...\n");
6188
6189         /*
6190          * Kick off all the tests that run in parallel.
6191          */
6192         for (t = 0; t < ztest_opts.zo_threads; t++) {
6193                 kthread_t *thread;
6194
6195                 if (t < ztest_opts.zo_datasets &&
6196                     ztest_dataset_open(t) != 0)
6197                         return;
6198
6199                 VERIFY3P(thread = zk_thread_create(NULL, 0,
6200                     (thread_func_t)ztest_thread,
6201                     (void *)(uintptr_t)t, TS_RUN, NULL, 0, 0,
6202                     PTHREAD_CREATE_JOINABLE), !=, NULL);
6203                 tid[t] = thread->t_tid;
6204         }
6205
6206         /*
6207          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
6208          * so we don't close datasets while threads are still using them.
6209          */
6210         for (t = ztest_opts.zo_threads - 1; t >= 0; t--) {
6211                 thread_join(tid[t]);
6212                 if (t < ztest_opts.zo_datasets)
6213                         ztest_dataset_close(t);
6214         }
6215
6216         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6217
6218         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
6219         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
6220
6221         umem_free(tid, ztest_opts.zo_threads * sizeof (kt_did_t));
6222
6223         /* Kill the resume thread */
6224         ztest_exiting = B_TRUE;
6225         thread_join(resume_thread->t_tid);
6226         ztest_resume(spa);
6227
6228         /*
6229          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
6230          * spa_close() should wait for it to complete.
6231          */
6232         for (object = 1; object < 50; object++) {
6233                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 0, 1ULL << 20,
6234                     ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
6235         }
6236
6237         /* Verify that at least one commit cb was called in a timely fashion */
6238         if (zc_cb_counter >= ZTEST_COMMIT_CB_MIN_REG)
6239                 VERIFY0(zc_min_txg_delay);
6240
6241         spa_close(spa, FTAG);
6242
6243         /*
6244          * Verify that we can loop over all pools.
6245          */
6246         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
6247         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
6248                 if (ztest_opts.zo_verbose > 3)
6249                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
6250         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
6251
6252         /*
6253          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
6254          * different name.
6255          */
6256         if (ztest_random(2) == 0) {
6257                 char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6258                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "%s_import",
6259                     ztest_opts.zo_pool);
6260                 ztest_spa_import_export(ztest_opts.zo_pool, name);
6261                 ztest_spa_import_export(name, ztest_opts.zo_pool);
6262         }
6263
6264         kernel_fini();
6265
6266         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
6267         mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
6268         (void) rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
6269         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6270 }
6271
6272 static void
6273 ztest_freeze(void)
6274 {
6275         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[0];
6276         spa_t *spa;
6277         int numloops = 0;
6278
6279         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6280                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
6281
6282         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6283         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6284         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6285         spa->spa_debug = B_TRUE;
6286         ztest_spa = spa;
6287
6288         /*
6289          * Force the first log block to be transactionally allocated.
6290          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
6291          * the log chain won't be anchored.
6292          */
6293         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
6294                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
6295                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6296         }
6297
6298         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6299
6300         /*
6301          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
6302          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
6303          */
6304         spa_freeze(spa);
6305
6306         /*
6307          * Because it is hard to predict how much space a write will actually
6308          * require beforehand, we leave ourselves some fudge space to write over
6309          * capacity.
6310          */
6311         uint64_t capacity = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa)) / 2;
6312
6313         /*
6314          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
6315          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
6316          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
6317          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
6318          * The ZIL should be OK with that.
6319          *
6320          * Run a random number of times less than zo_maxloops and ensure we do
6321          * not run out of space on the pool.
6322          */
6323         while (ztest_random(10) != 0 &&
6324             numloops++ < ztest_opts.zo_maxloops &&
6325             metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa)) < capacity) {
6326                 ztest_od_t od;
6327                 ztest_od_init(&od, 0, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
6328                 VERIFY0(ztest_object_init(zd, &od, sizeof (od), B_FALSE));
6329                 ztest_io(zd, od.od_object,
6330                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
6331                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6332         }
6333
6334         /*
6335          * Commit all of the changes we just generated.
6336          */
6337         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6338         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6339
6340         /*
6341          * Close our dataset and close the pool.
6342          */
6343         ztest_dataset_close(0);
6344         spa_close(spa, FTAG);
6345         kernel_fini();
6346
6347         /*
6348          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
6349          */
6350         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6351         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6352         ASSERT(spa_freeze_txg(spa) == UINT64_MAX);
6353         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6354         ztest_dataset_close(0);
6355
6356         spa->spa_debug = B_TRUE;
6357         ztest_spa = spa;
6358         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6359         ztest_reguid(NULL, 0);
6360
6361         spa_close(spa, FTAG);
6362         kernel_fini();
6363 }
6364
6365 void
6366 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
6367 {
6368         hrtime_t s = t / NANOSEC;
6369         hrtime_t m = s / 60;
6370         hrtime_t h = m / 60;
6371         hrtime_t d = h / 24;
6372
6373         s -= m * 60;
6374         m -= h * 60;
6375         h -= d * 24;
6376
6377         timebuf[0] = '\0';
6378
6379         if (d)
6380                 (void) sprintf(timebuf,
6381                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
6382         else if (h)
6383                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
6384         else if (m)
6385                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
6386         else
6387                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
6388 }
6389
6390 static nvlist_t *
6391 make_random_props(void)
6392 {
6393         nvlist_t *props;
6394
6395         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
6396         if (ztest_random(2) == 0)
6397                 return (props);
6398         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, "autoreplace", 1) == 0);
6399
6400         return (props);
6401 }
6402
6403 /*
6404  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
6405  * Then test spa_freeze() functionality.
6406  */
6407 static void
6408 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
6409 {
6410         spa_t *spa;
6411         nvlist_t *nvroot, *props;
6412         int i;
6413
6414         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
6415         VERIFY(rwlock_init(&ztest_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
6416
6417         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6418
6419         /*
6420          * Create the storage pool.
6421          */
6422         (void) spa_destroy(ztest_opts.zo_pool);
6423         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
6424         zs->zs_splits = 0;
6425         zs->zs_mirrors = ztest_opts.zo_mirrors;
6426         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
6427             0, ztest_opts.zo_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
6428         props = make_random_props();
6429         for (i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
6430                 char *buf;
6431                 VERIFY3S(-1, !=, asprintf(&buf, "feature@%s",
6432                     spa_feature_table[i].fi_uname));
6433                 VERIFY3U(0, ==, nvlist_add_uint64(props, buf, 0));
6434                 free(buf);
6435         }
6436         VERIFY3U(0, ==, spa_create(ztest_opts.zo_pool, nvroot, props, NULL));
6437         nvlist_free(nvroot);
6438         nvlist_free(props);
6439
6440         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6441         zs->zs_metaslab_sz =
6442             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
6443         spa_close(spa, FTAG);
6444
6445         kernel_fini();
6446
6447         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6448
6449         ztest_freeze();
6450
6451         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6452
6453         (void) rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
6454         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6455 }
6456
6457 static void
6458 setup_data_fd(void)
6459 {
6460         static char ztest_name_data[] = "/tmp/ztest.data.XXXXXX";
6461
6462         ztest_fd_data = mkstemp(ztest_name_data);
6463         ASSERT3S(ztest_fd_data, >=, 0);
6464         (void) unlink(ztest_name_data);
6465 }
6466
6467 static int
6468 shared_data_size(ztest_shared_hdr_t *hdr)
6469 {
6470         int size;
6471
6472         size = hdr->zh_hdr_size;
6473         size += hdr->zh_opts_size;
6474         size += hdr->zh_size;
6475         size += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6476         size += hdr->zh_ds_size * hdr->zh_ds_count;
6477
6478         return (size);
6479 }
6480
6481 static void
6482 setup_hdr(void)
6483 {
6484         int size;
6485         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6486
6487         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6488             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6489         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6490
6491         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, sizeof (ztest_shared_hdr_t)));
6492
6493         hdr->zh_hdr_size = sizeof (ztest_shared_hdr_t);
6494         hdr->zh_opts_size = sizeof (ztest_shared_opts_t);
6495         hdr->zh_size = sizeof (ztest_shared_t);
6496         hdr->zh_stats_size = sizeof (ztest_shared_callstate_t);
6497         hdr->zh_stats_count = ZTEST_FUNCS;
6498         hdr->zh_ds_size = sizeof (ztest_shared_ds_t);
6499         hdr->zh_ds_count = ztest_opts.zo_datasets;
6500
6501         size = shared_data_size(hdr);
6502         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, size));
6503
6504         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6505 }
6506
6507 static void
6508 setup_data(void)
6509 {
6510         int size, offset;
6511         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6512         uint8_t *buf;
6513
6514         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6515             PROT_READ, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6516         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6517
6518         size = shared_data_size(hdr);
6519
6520         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6521         hdr = ztest_shared_hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(size, getpagesize()),
6522             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6523         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6524         buf = (uint8_t *)hdr;
6525
6526         offset = hdr->zh_hdr_size;
6527         ztest_shared_opts = (void *)&buf[offset];
6528         offset += hdr->zh_opts_size;
6529         ztest_shared = (void *)&buf[offset];
6530         offset += hdr->zh_size;
6531         ztest_shared_callstate = (void *)&buf[offset];
6532         offset += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6533         ztest_shared_ds = (void *)&buf[offset];
6534 }
6535
6536 static boolean_t
6537 exec_child(char *cmd, char *libpath, boolean_t ignorekill, int *statusp)
6538 {
6539         pid_t pid;
6540         int status;
6541         char *cmdbuf = NULL;
6542
6543         pid = fork();
6544
6545         if (cmd == NULL) {
6546                 cmdbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
6547                 (void) strlcpy(cmdbuf, getexecname(), MAXPATHLEN);
6548                 cmd = cmdbuf;
6549         }
6550
6551         if (pid == -1)
6552                 fatal(1, "fork failed");
6553
6554         if (pid == 0) { /* child */
6555                 char *emptyargv[2] = { cmd, NULL };
6556                 char fd_data_str[12];
6557
6558                 struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
6559                 (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
6560
6561                 (void) close(ztest_fd_rand);
6562                 VERIFY(11 >= snprintf(fd_data_str, 12, "%d", ztest_fd_data));
6563                 VERIFY(0 == setenv("ZTEST_FD_DATA", fd_data_str, 1));
6564
6565                 (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
6566                 if (libpath != NULL)
6567                         VERIFY(0 == setenv("LD_LIBRARY_PATH", libpath, 1));
6568                 (void) execv(cmd, emptyargv);
6569                 ztest_dump_core = B_FALSE;
6570                 fatal(B_TRUE, "exec failed: %s", cmd);
6571         }
6572
6573         if (cmdbuf != NULL) {
6574                 umem_free(cmdbuf, MAXPATHLEN);
6575                 cmd = NULL;
6576         }
6577
6578         while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
6579                 continue;
6580         if (statusp != NULL)
6581                 *statusp = status;
6582
6583         if (WIFEXITED(status)) {
6584                 if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
6585                         (void) fprintf(stderr, "child exited with code %d\n",
6586                             WEXITSTATUS(status));
6587                         exit(2);
6588                 }
6589                 return (B_FALSE);
6590         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
6591                 if (!ignorekill || WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
6592                         (void) fprintf(stderr, "child died with signal %d\n",
6593                             WTERMSIG(status));
6594                         exit(3);
6595                 }
6596                 return (B_TRUE);
6597         } else {
6598                 (void) fprintf(stderr, "something strange happened to child\n");
6599                 exit(4);
6600                 /* NOTREACHED */
6601         }
6602 }
6603
6604 static void
6605 ztest_run_init(void)
6606 {
6607         int i;
6608
6609         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
6610
6611         ASSERT(ztest_opts.zo_init != 0);
6612
6613         /*
6614          * Blow away any existing copy of zpool.cache
6615          */
6616         (void) remove(spa_config_path);
6617
6618         /*
6619          * Create and initialize our storage pool.
6620          */
6621         for (i = 1; i <= ztest_opts.zo_init; i++) {
6622                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
6623                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3 &&
6624                     ztest_opts.zo_init != 1) {
6625                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
6626                 }
6627                 ztest_init(zs);
6628         }
6629 }
6630
6631 int
6632 main(int argc, char **argv)
6633 {
6634         int kills = 0;
6635         int iters = 0;
6636         int older = 0;
6637         int newer = 0;
6638         ztest_shared_t *zs;
6639         ztest_info_t *zi;
6640         ztest_shared_callstate_t *zc;
6641         char timebuf[100];
6642         char numbuf[6];
6643         spa_t *spa;
6644         char *cmd;
6645         boolean_t hasalt;
6646         int f;
6647         char *fd_data_str = getenv("ZTEST_FD_DATA");
6648         struct sigaction action;
6649
6650         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
6651
6652         dprintf_setup(&argc, argv);
6653
6654         action.sa_handler = sig_handler;
6655         sigemptyset(&action.sa_mask);
6656         action.sa_flags = 0;
6657
6658         if (sigaction(SIGSEGV, &action, NULL) < 0) {
6659                 (void) fprintf(stderr, "ztest: cannot catch SIGSEGV: %s.\n",
6660                     strerror(errno));
6661                 exit(EXIT_FAILURE);
6662         }
6663
6664         if (sigaction(SIGABRT, &action, NULL) < 0) {
6665                 (void) fprintf(stderr, "ztest: cannot catch SIGABRT: %s.\n",
6666                     strerror(errno));
6667                 exit(EXIT_FAILURE);
6668         }
6669
6670         ztest_fd_rand = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
6671         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
6672
6673         if (!fd_data_str) {
6674                 process_options(argc, argv);
6675
6676                 setup_data_fd();
6677                 setup_hdr();
6678                 setup_data();
6679                 bcopy(&ztest_opts, ztest_shared_opts,
6680                     sizeof (*ztest_shared_opts));
6681         } else {
6682                 ztest_fd_data = atoi(fd_data_str);
6683                 setup_data();
6684                 bcopy(ztest_shared_opts, &ztest_opts, sizeof (ztest_opts));
6685         }
6686         ASSERT3U(ztest_opts.zo_datasets, ==, ztest_shared_hdr->zh_ds_count);
6687
6688         /* Override location of zpool.cache */
6689         VERIFY(asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache",
6690             ztest_opts.zo_dir) != -1);
6691
6692         ztest_ds = umem_alloc(ztest_opts.zo_datasets * sizeof (ztest_ds_t),
6693             UMEM_NOFAIL);
6694         zs = ztest_shared;
6695
6696         if (fd_data_str) {
6697                 metaslab_gang_bang = ztest_opts.zo_metaslab_gang_bang;
6698                 metaslab_df_alloc_threshold =
6699                     zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold;
6700
6701                 if (zs->zs_do_init)
6702                         ztest_run_init();
6703                 else
6704                         ztest_run(zs);
6705                 exit(0);
6706         }
6707
6708         hasalt = (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0);
6709
6710         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6711                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
6712                     " %llu seconds...\n",
6713                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_vdevs,
6714                     ztest_opts.zo_datasets,
6715                     ztest_opts.zo_threads,
6716                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_time);
6717         }
6718
6719         cmd = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
6720         (void) strlcpy(cmd, getexecname(), MAXNAMELEN);
6721
6722         zs->zs_do_init = B_TRUE;
6723         if (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0) {
6724                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6725                         (void) printf("Executing older ztest for "
6726                             "initialization: %s\n", ztest_opts.zo_alt_ztest);
6727                 }
6728                 VERIFY(!exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6729                     ztest_opts.zo_alt_libpath, B_FALSE, NULL));
6730         } else {
6731                 VERIFY(!exec_child(NULL, NULL, B_FALSE, NULL));
6732         }
6733         zs->zs_do_init = B_FALSE;
6734
6735         zs->zs_proc_start = gethrtime();
6736         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + ztest_opts.zo_time * NANOSEC;
6737
6738         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6739                 zi = &ztest_info[f];
6740                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6741                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
6742                         zc->zc_next = UINT64_MAX;
6743                 else
6744                         zc->zc_next = zs->zs_proc_start +
6745                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
6746         }
6747
6748         /*
6749          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
6750          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
6751          * to verify that we never lose on-disk consistency.
6752          */
6753         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
6754                 int status;
6755                 boolean_t killed;
6756
6757                 /*
6758                  * Initialize the workload counters for each function.
6759                  */
6760                 for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6761                         zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6762                         zc->zc_count = 0;
6763                         zc->zc_time = 0;
6764                 }
6765
6766                 /* Set the allocation switch size */
6767                 zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold =
6768                     ztest_random(zs->zs_metaslab_sz / 4) + 1;
6769
6770                 if (!hasalt || ztest_random(2) == 0) {
6771                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6772                                 (void) printf("Executing newer ztest: %s\n",
6773                                     cmd);
6774                         }
6775                         newer++;
6776                         killed = exec_child(cmd, NULL, B_TRUE, &status);
6777                 } else {
6778                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6779                                 (void) printf("Executing older ztest: %s\n",
6780                                     ztest_opts.zo_alt_ztest);
6781                         }
6782                         older++;
6783                         killed = exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6784                             ztest_opts.zo_alt_libpath, B_TRUE, &status);
6785                 }
6786
6787                 if (killed)
6788                         kills++;
6789                 iters++;
6790
6791                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6792                         hrtime_t now = gethrtime();
6793
6794                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
6795                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
6796                         nicenum(zs->zs_space, numbuf);
6797
6798                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
6799                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
6800                             iters,
6801                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
6802                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
6803                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
6804                             numbuf,
6805                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
6806                             (ztest_opts.zo_time * NANOSEC), timebuf);
6807                 }
6808
6809                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 2) {
6810                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
6811                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6812                             "Calls", "Time", "Function");
6813                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6814                             "-----", "----", "--------");
6815                         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6816                                 zi = &ztest_info[f];
6817                                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6818                                 print_time(zc->zc_time, timebuf);
6819                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
6820                                     (u_longlong_t)zc->zc_count, timebuf,
6821                                     zi->zi_funcname);
6822                         }
6823                         (void) printf("\n");
6824                 }
6825
6826                 /*
6827                  * It's possible that we killed a child during a rename test,
6828                  * in which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around
6829                  * instead of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
6830                  */
6831                 kernel_init(FREAD);
6832                 if (spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG) == 0) {
6833                         spa_close(spa, FTAG);
6834                 } else {
6835                         char tmpname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6836                         kernel_fini();
6837                         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6838                         (void) snprintf(tmpname, sizeof (tmpname), "%s_tmp",
6839                             ztest_opts.zo_pool);
6840                         (void) spa_rename(tmpname, ztest_opts.zo_pool);
6841                 }
6842                 kernel_fini();
6843
6844                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6845         }
6846
6847         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6848                 if (hasalt) {
6849                         (void) printf("%d runs of older ztest: %s\n", older,
6850                             ztest_opts.zo_alt_ztest);
6851                         (void) printf("%d runs of newer ztest: %s\n", newer,
6852                             cmd);
6853                 }
6854                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
6855                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
6856         }
6857
6858         umem_free(cmd, MAXNAMELEN);
6859
6860         return (0);
6861 }