]> granicus.if.org Git - zfs/blob - include/sys/dmu.h
Merge OpenZFS 4185
[zfs] / include / sys / dmu.h
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, 2016 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2012, Joyent, Inc. All rights reserved.
26  * Copyright 2014 HybridCluster. All rights reserved.
27  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
28  * Copyright 2013 Saso Kiselkov. All rights reserved.
29  */
30
31 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
32
33 #ifndef _SYS_DMU_H
34 #define _SYS_DMU_H
35
36 /*
37  * This file describes the interface that the DMU provides for its
38  * consumers.
39  *
40  * The DMU also interacts with the SPA.  That interface is described in
41  * dmu_spa.h.
42  */
43
44 #include <sys/zfs_context.h>
45 #include <sys/inttypes.h>
46 #include <sys/cred.h>
47 #include <sys/fs/zfs.h>
48 #include <sys/zio_compress.h>
49 #include <sys/zio_priority.h>
50 #include <sys/uio.h>
51
52 #ifdef  __cplusplus
53 extern "C" {
54 #endif
55
56 struct page;
57 struct vnode;
58 struct spa;
59 struct zilog;
60 struct zio;
61 struct blkptr;
62 struct zap_cursor;
63 struct dsl_dataset;
64 struct dsl_pool;
65 struct dnode;
66 struct drr_begin;
67 struct drr_end;
68 struct zbookmark_phys;
69 struct spa;
70 struct nvlist;
71 struct arc_buf;
72 struct zio_prop;
73 struct sa_handle;
74
75 typedef struct objset objset_t;
76 typedef struct dmu_tx dmu_tx_t;
77 typedef struct dsl_dir dsl_dir_t;
78 typedef struct dnode dnode_t;
79
80 typedef enum dmu_object_byteswap {
81         DMU_BSWAP_UINT8,
82         DMU_BSWAP_UINT16,
83         DMU_BSWAP_UINT32,
84         DMU_BSWAP_UINT64,
85         DMU_BSWAP_ZAP,
86         DMU_BSWAP_DNODE,
87         DMU_BSWAP_OBJSET,
88         DMU_BSWAP_ZNODE,
89         DMU_BSWAP_OLDACL,
90         DMU_BSWAP_ACL,
91         /*
92          * Allocating a new byteswap type number makes the on-disk format
93          * incompatible with any other format that uses the same number.
94          *
95          * Data can usually be structured to work with one of the
96          * DMU_BSWAP_UINT* or DMU_BSWAP_ZAP types.
97          */
98         DMU_BSWAP_NUMFUNCS
99 } dmu_object_byteswap_t;
100
101 #define DMU_OT_NEWTYPE 0x80
102 #define DMU_OT_METADATA 0x40
103 #define DMU_OT_BYTESWAP_MASK 0x3f
104
105 /*
106  * Defines a uint8_t object type. Object types specify if the data
107  * in the object is metadata (boolean) and how to byteswap the data
108  * (dmu_object_byteswap_t).
109  */
110 #define DMU_OT(byteswap, metadata) \
111         (DMU_OT_NEWTYPE | \
112         ((metadata) ? DMU_OT_METADATA : 0) | \
113         ((byteswap) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK))
114
115 #define DMU_OT_IS_VALID(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
116         ((ot) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK) < DMU_BSWAP_NUMFUNCS : \
117         (ot) < DMU_OT_NUMTYPES)
118
119 #define DMU_OT_IS_METADATA(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
120         ((ot) & DMU_OT_METADATA) : \
121         dmu_ot[(int)(ot)].ot_metadata)
122
123 /*
124  * These object types use bp_fill != 1 for their L0 bp's. Therefore they can't
125  * have their data embedded (i.e. use a BP_IS_EMBEDDED() bp), because bp_fill
126  * is repurposed for embedded BPs.
127  */
128 #define DMU_OT_HAS_FILL(ot) \
129         ((ot) == DMU_OT_DNODE || (ot) == DMU_OT_OBJSET)
130
131 #define DMU_OT_BYTESWAP(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
132         ((ot) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK) : \
133         dmu_ot[(int)(ot)].ot_byteswap)
134
135 typedef enum dmu_object_type {
136         DMU_OT_NONE,
137         /* general: */
138         DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY,        /* ZAP */
139         DMU_OT_OBJECT_ARRAY,            /* UINT64 */
140         DMU_OT_PACKED_NVLIST,           /* UINT8 (XDR by nvlist_pack/unpack) */
141         DMU_OT_PACKED_NVLIST_SIZE,      /* UINT64 */
142         DMU_OT_BPOBJ,                   /* UINT64 */
143         DMU_OT_BPOBJ_HDR,               /* UINT64 */
144         /* spa: */
145         DMU_OT_SPACE_MAP_HEADER,        /* UINT64 */
146         DMU_OT_SPACE_MAP,               /* UINT64 */
147         /* zil: */
148         DMU_OT_INTENT_LOG,              /* UINT64 */
149         /* dmu: */
150         DMU_OT_DNODE,                   /* DNODE */
151         DMU_OT_OBJSET,                  /* OBJSET */
152         /* dsl: */
153         DMU_OT_DSL_DIR,                 /* UINT64 */
154         DMU_OT_DSL_DIR_CHILD_MAP,       /* ZAP */
155         DMU_OT_DSL_DS_SNAP_MAP,         /* ZAP */
156         DMU_OT_DSL_PROPS,               /* ZAP */
157         DMU_OT_DSL_DATASET,             /* UINT64 */
158         /* zpl: */
159         DMU_OT_ZNODE,                   /* ZNODE */
160         DMU_OT_OLDACL,                  /* Old ACL */
161         DMU_OT_PLAIN_FILE_CONTENTS,     /* UINT8 */
162         DMU_OT_DIRECTORY_CONTENTS,      /* ZAP */
163         DMU_OT_MASTER_NODE,             /* ZAP */
164         DMU_OT_UNLINKED_SET,            /* ZAP */
165         /* zvol: */
166         DMU_OT_ZVOL,                    /* UINT8 */
167         DMU_OT_ZVOL_PROP,               /* ZAP */
168         /* other; for testing only! */
169         DMU_OT_PLAIN_OTHER,             /* UINT8 */
170         DMU_OT_UINT64_OTHER,            /* UINT64 */
171         DMU_OT_ZAP_OTHER,               /* ZAP */
172         /* new object types: */
173         DMU_OT_ERROR_LOG,               /* ZAP */
174         DMU_OT_SPA_HISTORY,             /* UINT8 */
175         DMU_OT_SPA_HISTORY_OFFSETS,     /* spa_his_phys_t */
176         DMU_OT_POOL_PROPS,              /* ZAP */
177         DMU_OT_DSL_PERMS,               /* ZAP */
178         DMU_OT_ACL,                     /* ACL */
179         DMU_OT_SYSACL,                  /* SYSACL */
180         DMU_OT_FUID,                    /* FUID table (Packed NVLIST UINT8) */
181         DMU_OT_FUID_SIZE,               /* FUID table size UINT64 */
182         DMU_OT_NEXT_CLONES,             /* ZAP */
183         DMU_OT_SCAN_QUEUE,              /* ZAP */
184         DMU_OT_USERGROUP_USED,          /* ZAP */
185         DMU_OT_USERGROUP_QUOTA,         /* ZAP */
186         DMU_OT_USERREFS,                /* ZAP */
187         DMU_OT_DDT_ZAP,                 /* ZAP */
188         DMU_OT_DDT_STATS,               /* ZAP */
189         DMU_OT_SA,                      /* System attr */
190         DMU_OT_SA_MASTER_NODE,          /* ZAP */
191         DMU_OT_SA_ATTR_REGISTRATION,    /* ZAP */
192         DMU_OT_SA_ATTR_LAYOUTS,         /* ZAP */
193         DMU_OT_SCAN_XLATE,              /* ZAP */
194         DMU_OT_DEDUP,                   /* fake dedup BP from ddt_bp_create() */
195         DMU_OT_DEADLIST,                /* ZAP */
196         DMU_OT_DEADLIST_HDR,            /* UINT64 */
197         DMU_OT_DSL_CLONES,              /* ZAP */
198         DMU_OT_BPOBJ_SUBOBJ,            /* UINT64 */
199         /*
200          * Do not allocate new object types here. Doing so makes the on-disk
201          * format incompatible with any other format that uses the same object
202          * type number.
203          *
204          * When creating an object which does not have one of the above types
205          * use the DMU_OTN_* type with the correct byteswap and metadata
206          * values.
207          *
208          * The DMU_OTN_* types do not have entries in the dmu_ot table,
209          * use the DMU_OT_IS_METDATA() and DMU_OT_BYTESWAP() macros instead
210          * of indexing into dmu_ot directly (this works for both DMU_OT_* types
211          * and DMU_OTN_* types).
212          */
213         DMU_OT_NUMTYPES,
214
215         /*
216          * Names for valid types declared with DMU_OT().
217          */
218         DMU_OTN_UINT8_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT8, B_FALSE),
219         DMU_OTN_UINT8_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT8, B_TRUE),
220         DMU_OTN_UINT16_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT16, B_FALSE),
221         DMU_OTN_UINT16_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT16, B_TRUE),
222         DMU_OTN_UINT32_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT32, B_FALSE),
223         DMU_OTN_UINT32_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT32, B_TRUE),
224         DMU_OTN_UINT64_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT64, B_FALSE),
225         DMU_OTN_UINT64_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT64, B_TRUE),
226         DMU_OTN_ZAP_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_ZAP, B_FALSE),
227         DMU_OTN_ZAP_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_ZAP, B_TRUE),
228 } dmu_object_type_t;
229
230 typedef enum txg_how {
231         TXG_WAIT = 1,
232         TXG_NOWAIT,
233         TXG_WAITED,
234 } txg_how_t;
235
236 void byteswap_uint64_array(void *buf, size_t size);
237 void byteswap_uint32_array(void *buf, size_t size);
238 void byteswap_uint16_array(void *buf, size_t size);
239 void byteswap_uint8_array(void *buf, size_t size);
240 void zap_byteswap(void *buf, size_t size);
241 void zfs_oldacl_byteswap(void *buf, size_t size);
242 void zfs_acl_byteswap(void *buf, size_t size);
243 void zfs_znode_byteswap(void *buf, size_t size);
244
245 #define DS_FIND_SNAPSHOTS       (1<<0)
246 #define DS_FIND_CHILDREN        (1<<1)
247 #define DS_FIND_SERIALIZE       (1<<2)
248
249 /*
250  * The maximum number of bytes that can be accessed as part of one
251  * operation, including metadata.
252  */
253 #define DMU_MAX_ACCESS (64 * 1024 * 1024) /* 64MB */
254 #define DMU_MAX_DELETEBLKCNT (20480) /* ~5MB of indirect blocks */
255
256 #define DMU_USERUSED_OBJECT     (-1ULL)
257 #define DMU_GROUPUSED_OBJECT    (-2ULL)
258
259 /*
260  * artificial blkids for bonus buffer and spill blocks
261  */
262 #define DMU_BONUS_BLKID         (-1ULL)
263 #define DMU_SPILL_BLKID         (-2ULL)
264 /*
265  * Public routines to create, destroy, open, and close objsets.
266  */
267 int dmu_objset_hold(const char *name, void *tag, objset_t **osp);
268 int dmu_objset_own(const char *name, dmu_objset_type_t type,
269     boolean_t readonly, void *tag, objset_t **osp);
270 void dmu_objset_rele(objset_t *os, void *tag);
271 void dmu_objset_disown(objset_t *os, void *tag);
272 int dmu_objset_open_ds(struct dsl_dataset *ds, objset_t **osp);
273
274 void dmu_objset_evict_dbufs(objset_t *os);
275 int dmu_objset_create(const char *name, dmu_objset_type_t type, uint64_t flags,
276     void (*func)(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx), void *arg);
277 int dmu_objset_clone(const char *name, const char *origin);
278 int dsl_destroy_snapshots_nvl(struct nvlist *snaps, boolean_t defer,
279     struct nvlist *errlist);
280 int dmu_objset_snapshot_one(const char *fsname, const char *snapname);
281 int dmu_objset_snapshot_tmp(const char *, const char *, int);
282 int dmu_objset_find(char *name, int func(const char *, void *), void *arg,
283     int flags);
284 void dmu_objset_byteswap(void *buf, size_t size);
285 int dsl_dataset_rename_snapshot(const char *fsname,
286     const char *oldsnapname, const char *newsnapname, boolean_t recursive);
287
288 typedef struct dmu_buf {
289         uint64_t db_object;             /* object that this buffer is part of */
290         uint64_t db_offset;             /* byte offset in this object */
291         uint64_t db_size;               /* size of buffer in bytes */
292         void *db_data;                  /* data in buffer */
293 } dmu_buf_t;
294
295 /*
296  * The names of zap entries in the DIRECTORY_OBJECT of the MOS.
297  */
298 #define DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT       1
299 #define DMU_POOL_CONFIG                 "config"
300 #define DMU_POOL_FEATURES_FOR_WRITE     "features_for_write"
301 #define DMU_POOL_FEATURES_FOR_READ      "features_for_read"
302 #define DMU_POOL_FEATURE_DESCRIPTIONS   "feature_descriptions"
303 #define DMU_POOL_FEATURE_ENABLED_TXG    "feature_enabled_txg"
304 #define DMU_POOL_ROOT_DATASET           "root_dataset"
305 #define DMU_POOL_SYNC_BPOBJ             "sync_bplist"
306 #define DMU_POOL_ERRLOG_SCRUB           "errlog_scrub"
307 #define DMU_POOL_ERRLOG_LAST            "errlog_last"
308 #define DMU_POOL_SPARES                 "spares"
309 #define DMU_POOL_DEFLATE                "deflate"
310 #define DMU_POOL_HISTORY                "history"
311 #define DMU_POOL_PROPS                  "pool_props"
312 #define DMU_POOL_L2CACHE                "l2cache"
313 #define DMU_POOL_TMP_USERREFS           "tmp_userrefs"
314 #define DMU_POOL_DDT                    "DDT-%s-%s-%s"
315 #define DMU_POOL_DDT_STATS              "DDT-statistics"
316 #define DMU_POOL_CREATION_VERSION       "creation_version"
317 #define DMU_POOL_SCAN                   "scan"
318 #define DMU_POOL_FREE_BPOBJ             "free_bpobj"
319 #define DMU_POOL_BPTREE_OBJ             "bptree_obj"
320 #define DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ            "empty_bpobj"
321 #define DMU_POOL_CHECKSUM_SALT          "org.illumos:checksum_salt"
322 #define DMU_POOL_VDEV_ZAP_MAP           "com.delphix:vdev_zap_map"
323
324 /*
325  * Allocate an object from this objset.  The range of object numbers
326  * available is (0, DN_MAX_OBJECT).  Object 0 is the meta-dnode.
327  *
328  * The transaction must be assigned to a txg.  The newly allocated
329  * object will be "held" in the transaction (ie. you can modify the
330  * newly allocated object in this transaction).
331  *
332  * dmu_object_alloc() chooses an object and returns it in *objectp.
333  *
334  * dmu_object_claim() allocates a specific object number.  If that
335  * number is already allocated, it fails and returns EEXIST.
336  *
337  * Return 0 on success, or ENOSPC or EEXIST as specified above.
338  */
339 uint64_t dmu_object_alloc(objset_t *os, dmu_object_type_t ot,
340     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len, dmu_tx_t *tx);
341 uint64_t dmu_object_alloc_dnsize(objset_t *os, dmu_object_type_t ot,
342     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len,
343     int dnodesize, dmu_tx_t *tx);
344 int dmu_object_claim(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
345     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len, dmu_tx_t *tx);
346 int dmu_object_claim_dnsize(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
347     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len,
348     int dnodesize, dmu_tx_t *tx);
349 int dmu_object_reclaim(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
350     int blocksize, dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *txp);
351 int dmu_object_reclaim_dnsize(objset_t *os, uint64_t object,
352     dmu_object_type_t ot, int blocksize, dmu_object_type_t bonustype,
353     int bonuslen, int dnodesize, dmu_tx_t *txp);
354
355 /*
356  * Free an object from this objset.
357  *
358  * The object's data will be freed as well (ie. you don't need to call
359  * dmu_free(object, 0, -1, tx)).
360  *
361  * The object need not be held in the transaction.
362  *
363  * If there are any holds on this object's buffers (via dmu_buf_hold()),
364  * or tx holds on the object (via dmu_tx_hold_object()), you can not
365  * free it; it fails and returns EBUSY.
366  *
367  * If the object is not allocated, it fails and returns ENOENT.
368  *
369  * Return 0 on success, or EBUSY or ENOENT as specified above.
370  */
371 int dmu_object_free(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx);
372
373 /*
374  * Find the next allocated or free object.
375  *
376  * The objectp parameter is in-out.  It will be updated to be the next
377  * object which is allocated.  Ignore objects which have not been
378  * modified since txg.
379  *
380  * XXX Can only be called on a objset with no dirty data.
381  *
382  * Returns 0 on success, or ENOENT if there are no more objects.
383  */
384 int dmu_object_next(objset_t *os, uint64_t *objectp,
385     boolean_t hole, uint64_t txg);
386
387 /*
388  * Set the data blocksize for an object.
389  *
390  * The object cannot have any blocks allcated beyond the first.  If
391  * the first block is allocated already, the new size must be greater
392  * than the current block size.  If these conditions are not met,
393  * ENOTSUP will be returned.
394  *
395  * Returns 0 on success, or EBUSY if there are any holds on the object
396  * contents, or ENOTSUP as described above.
397  */
398 int dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size,
399     int ibs, dmu_tx_t *tx);
400
401 /*
402  * Set the checksum property on a dnode.  The new checksum algorithm will
403  * apply to all newly written blocks; existing blocks will not be affected.
404  */
405 void dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
406     dmu_tx_t *tx);
407
408 /*
409  * Set the compress property on a dnode.  The new compression algorithm will
410  * apply to all newly written blocks; existing blocks will not be affected.
411  */
412 void dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
413     dmu_tx_t *tx);
414
415 void
416 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
417     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
418     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx);
419
420 /*
421  * Decide how to write a block: checksum, compression, number of copies, etc.
422  */
423 #define WP_NOFILL       0x1
424 #define WP_DMU_SYNC     0x2
425 #define WP_SPILL        0x4
426
427 void dmu_write_policy(objset_t *os, struct dnode *dn, int level, int wp,
428     enum zio_compress compress_override, struct zio_prop *zp);
429 /*
430  * The bonus data is accessed more or less like a regular buffer.
431  * You must dmu_bonus_hold() to get the buffer, which will give you a
432  * dmu_buf_t with db_offset==-1ULL, and db_size = the size of the bonus
433  * data.  As with any normal buffer, you must call dmu_buf_read() to
434  * read db_data, dmu_buf_will_dirty() before modifying it, and the
435  * object must be held in an assigned transaction before calling
436  * dmu_buf_will_dirty.  You may use dmu_buf_set_user() on the bonus
437  * buffer as well.  You must release what you hold with dmu_buf_rele().
438  *
439  * Returns ENOENT, EIO, or 0.
440  */
441 int dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **);
442 int dmu_bonus_max(void);
443 int dmu_set_bonus(dmu_buf_t *, int, dmu_tx_t *);
444 int dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *, dmu_object_type_t, dmu_tx_t *);
445 dmu_object_type_t dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *);
446 int dmu_rm_spill(objset_t *, uint64_t, dmu_tx_t *);
447
448 /*
449  * Special spill buffer support used by "SA" framework
450  */
451
452 int dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp);
453 int dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags,
454     void *tag, dmu_buf_t **dbp);
455 int dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp);
456
457 /*
458  * Obtain the DMU buffer from the specified object which contains the
459  * specified offset.  dmu_buf_hold() puts a "hold" on the buffer, so
460  * that it will remain in memory.  You must release the hold with
461  * dmu_buf_rele().  You must not access the dmu_buf_t after releasing
462  * what you hold.  You must have a hold on any dmu_buf_t* you pass to the DMU.
463  *
464  * You must call dmu_buf_read, dmu_buf_will_dirty, or dmu_buf_will_fill
465  * on the returned buffer before reading or writing the buffer's
466  * db_data.  The comments for those routines describe what particular
467  * operations are valid after calling them.
468  *
469  * The object number must be a valid, allocated object number.
470  */
471 int dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
472     void *tag, dmu_buf_t **, int flags);
473 int dmu_buf_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
474     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags);
475
476 /*
477  * Add a reference to a dmu buffer that has already been held via
478  * dmu_buf_hold() in the current context.
479  */
480 void dmu_buf_add_ref(dmu_buf_t *db, void* tag);
481
482 /*
483  * Attempt to add a reference to a dmu buffer that is in an unknown state,
484  * using a pointer that may have been invalidated by eviction processing.
485  * The request will succeed if the passed in dbuf still represents the
486  * same os/object/blkid, is ineligible for eviction, and has at least
487  * one hold by a user other than the syncer.
488  */
489 boolean_t dmu_buf_try_add_ref(dmu_buf_t *, objset_t *os, uint64_t object,
490     uint64_t blkid, void *tag);
491
492 void dmu_buf_rele(dmu_buf_t *db, void *tag);
493 uint64_t dmu_buf_refcount(dmu_buf_t *db);
494
495 /*
496  * dmu_buf_hold_array holds the DMU buffers which contain all bytes in a
497  * range of an object.  A pointer to an array of dmu_buf_t*'s is
498  * returned (in *dbpp).
499  *
500  * dmu_buf_rele_array releases the hold on an array of dmu_buf_t*'s, and
501  * frees the array.  The hold on the array of buffers MUST be released
502  * with dmu_buf_rele_array.  You can NOT release the hold on each buffer
503  * individually with dmu_buf_rele.
504  */
505 int dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db, uint64_t offset,
506     uint64_t length, boolean_t read, void *tag,
507     int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp);
508 void dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **, int numbufs, void *tag);
509
510 typedef void dmu_buf_evict_func_t(void *user_ptr);
511
512 /*
513  * A DMU buffer user object may be associated with a dbuf for the
514  * duration of its lifetime.  This allows the user of a dbuf (client)
515  * to attach private data to a dbuf (e.g. in-core only data such as a
516  * dnode_children_t, zap_t, or zap_leaf_t) and be optionally notified
517  * when that dbuf has been evicted.  Clients typically respond to the
518  * eviction notification by freeing their private data, thus ensuring
519  * the same lifetime for both dbuf and private data.
520  *
521  * The mapping from a dmu_buf_user_t to any client private data is the
522  * client's responsibility.  All current consumers of the API with private
523  * data embed a dmu_buf_user_t as the first member of the structure for
524  * their private data.  This allows conversions between the two types
525  * with a simple cast.  Since the DMU buf user API never needs access
526  * to the private data, other strategies can be employed if necessary
527  * or convenient for the client (e.g. using container_of() to do the
528  * conversion for private data that cannot have the dmu_buf_user_t as
529  * its first member).
530  *
531  * Eviction callbacks are executed without the dbuf mutex held or any
532  * other type of mechanism to guarantee that the dbuf is still available.
533  * For this reason, users must assume the dbuf has already been freed
534  * and not reference the dbuf from the callback context.
535  *
536  * Users requesting "immediate eviction" are notified as soon as the dbuf
537  * is only referenced by dirty records (dirties == holds).  Otherwise the
538  * notification occurs after eviction processing for the dbuf begins.
539  */
540 typedef struct dmu_buf_user {
541         /*
542          * Asynchronous user eviction callback state.
543          */
544         taskq_ent_t     dbu_tqent;
545
546         /* This instance's eviction function pointer. */
547         dmu_buf_evict_func_t *dbu_evict_func;
548 #ifdef ZFS_DEBUG
549         /*
550          * Pointer to user's dbuf pointer.  NULL for clients that do
551          * not associate a dbuf with their user data.
552          *
553          * The dbuf pointer is cleared upon eviction so as to catch
554          * use-after-evict bugs in clients.
555          */
556         dmu_buf_t **dbu_clear_on_evict_dbufp;
557 #endif
558 } dmu_buf_user_t;
559
560 /*
561  * Initialize the given dmu_buf_user_t instance with the eviction function
562  * evict_func, to be called when the user is evicted.
563  *
564  * NOTE: This function should only be called once on a given dmu_buf_user_t.
565  *       To allow enforcement of this, dbu must already be zeroed on entry.
566  */
567 /*ARGSUSED*/
568 static inline void
569 dmu_buf_init_user(dmu_buf_user_t *dbu, dmu_buf_evict_func_t *evict_func,
570     dmu_buf_t **clear_on_evict_dbufp)
571 {
572         ASSERT(dbu->dbu_evict_func == NULL);
573         ASSERT(evict_func != NULL);
574         dbu->dbu_evict_func = evict_func;
575         taskq_init_ent(&dbu->dbu_tqent);
576 #ifdef ZFS_DEBUG
577         dbu->dbu_clear_on_evict_dbufp = clear_on_evict_dbufp;
578 #endif
579 }
580
581 /*
582  * Attach user data to a dbuf and mark it for normal (when the dbuf's
583  * data is cleared or its reference count goes to zero) eviction processing.
584  *
585  * Returns NULL on success, or the existing user if another user currently
586  * owns the buffer.
587  */
588 void *dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
589
590 /*
591  * Attach user data to a dbuf and mark it for immediate (its dirty and
592  * reference counts are equal) eviction processing.
593  *
594  * Returns NULL on success, or the existing user if another user currently
595  * owns the buffer.
596  */
597 void *dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
598
599 /*
600  * Replace the current user of a dbuf.
601  *
602  * If given the current user of a dbuf, replaces the dbuf's user with
603  * "new_user" and returns the user data pointer that was replaced.
604  * Otherwise returns the current, and unmodified, dbuf user pointer.
605  */
606 void *dmu_buf_replace_user(dmu_buf_t *db,
607     dmu_buf_user_t *old_user, dmu_buf_user_t *new_user);
608
609 /*
610  * Remove the specified user data for a DMU buffer.
611  *
612  * Returns the user that was removed on success, or the current user if
613  * another user currently owns the buffer.
614  */
615 void *dmu_buf_remove_user(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
616
617 /*
618  * Returns the user data (dmu_buf_user_t *) associated with this dbuf.
619  */
620 void *dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db);
621
622 objset_t *dmu_buf_get_objset(dmu_buf_t *db);
623 dnode_t *dmu_buf_dnode_enter(dmu_buf_t *db);
624 void dmu_buf_dnode_exit(dmu_buf_t *db);
625
626 /* Block until any in-progress dmu buf user evictions complete. */
627 void dmu_buf_user_evict_wait(void);
628
629 /*
630  * Returns the blkptr associated with this dbuf, or NULL if not set.
631  */
632 struct blkptr *dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db);
633
634 /*
635  * Indicate that you are going to modify the buffer's data (db_data).
636  *
637  * The transaction (tx) must be assigned to a txg (ie. you've called
638  * dmu_tx_assign()).  The buffer's object must be held in the tx
639  * (ie. you've called dmu_tx_hold_object(tx, db->db_object)).
640  */
641 void dmu_buf_will_dirty(dmu_buf_t *db, dmu_tx_t *tx);
642
643 /*
644  * Tells if the given dbuf is freeable.
645  */
646 boolean_t dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *);
647
648 /*
649  * You must create a transaction, then hold the objects which you will
650  * (or might) modify as part of this transaction.  Then you must assign
651  * the transaction to a transaction group.  Once the transaction has
652  * been assigned, you can modify buffers which belong to held objects as
653  * part of this transaction.  You can't modify buffers before the
654  * transaction has been assigned; you can't modify buffers which don't
655  * belong to objects which this transaction holds; you can't hold
656  * objects once the transaction has been assigned.  You may hold an
657  * object which you are going to free (with dmu_object_free()), but you
658  * don't have to.
659  *
660  * You can abort the transaction before it has been assigned.
661  *
662  * Note that you may hold buffers (with dmu_buf_hold) at any time,
663  * regardless of transaction state.
664  */
665
666 #define DMU_NEW_OBJECT  (-1ULL)
667 #define DMU_OBJECT_END  (-1ULL)
668
669 dmu_tx_t *dmu_tx_create(objset_t *os);
670 void dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len);
671 void dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off,
672     uint64_t len);
673 void dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name);
674 void dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object);
675 void dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object);
676 void dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, struct sa_handle *hdl, boolean_t may_grow);
677 void dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int total_size);
678 void dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx);
679 int dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, enum txg_how txg_how);
680 void dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx);
681 void dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx);
682 void dmu_tx_mark_netfree(dmu_tx_t *tx);
683
684 /*
685  * To register a commit callback, dmu_tx_callback_register() must be called.
686  *
687  * dcb_data is a pointer to caller private data that is passed on as a
688  * callback parameter. The caller is responsible for properly allocating and
689  * freeing it.
690  *
691  * When registering a callback, the transaction must be already created, but
692  * it cannot be committed or aborted. It can be assigned to a txg or not.
693  *
694  * The callback will be called after the transaction has been safely written
695  * to stable storage and will also be called if the dmu_tx is aborted.
696  * If there is any error which prevents the transaction from being committed to
697  * disk, the callback will be called with a value of error != 0.
698  */
699 typedef void dmu_tx_callback_func_t(void *dcb_data, int error);
700
701 void dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *dcb_func,
702     void *dcb_data);
703
704 /*
705  * Free up the data blocks for a defined range of a file.  If size is
706  * -1, the range from offset to end-of-file is freed.
707  */
708 int dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
709         uint64_t size, dmu_tx_t *tx);
710 int dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
711         uint64_t size);
712 int dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object);
713
714 /*
715  * Convenience functions.
716  *
717  * Canfail routines will return 0 on success, or an errno if there is a
718  * nonrecoverable I/O error.
719  */
720 #define DMU_READ_PREFETCH       0 /* prefetch */
721 #define DMU_READ_NO_PREFETCH    1 /* don't prefetch */
722 int dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
723         void *buf, uint32_t flags);
724 void dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
725         const void *buf, dmu_tx_t *tx);
726 void dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
727         dmu_tx_t *tx);
728 #ifdef _KERNEL
729 #include <linux/blkdev_compat.h>
730 int dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, struct uio *uio, uint64_t size);
731 int dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, struct uio *uio, uint64_t size);
732 int dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, struct uio *uio, uint64_t size,
733         dmu_tx_t *tx);
734 int dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, struct uio *uio, uint64_t size,
735         dmu_tx_t *tx);
736 #endif
737 struct arc_buf *dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size);
738 void dmu_return_arcbuf(struct arc_buf *buf);
739 void dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, struct arc_buf *buf,
740     dmu_tx_t *tx);
741 int dmu_xuio_init(struct xuio *uio, int niov);
742 void dmu_xuio_fini(struct xuio *uio);
743 int dmu_xuio_add(struct xuio *uio, struct arc_buf *abuf, offset_t off,
744     size_t n);
745 int dmu_xuio_cnt(struct xuio *uio);
746 struct arc_buf *dmu_xuio_arcbuf(struct xuio *uio, int i);
747 void dmu_xuio_clear(struct xuio *uio, int i);
748 void xuio_stat_wbuf_copied(void);
749 void xuio_stat_wbuf_nocopy(void);
750
751 extern int zfs_prefetch_disable;
752 extern int zfs_max_recordsize;
753
754 /*
755  * Asynchronously try to read in the data.
756  */
757 void dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
758         uint64_t len, enum zio_priority pri);
759
760 typedef struct dmu_object_info {
761         /* All sizes are in bytes unless otherwise indicated. */
762         uint32_t doi_data_block_size;
763         uint32_t doi_metadata_block_size;
764         dmu_object_type_t doi_type;
765         dmu_object_type_t doi_bonus_type;
766         uint64_t doi_bonus_size;
767         uint8_t doi_indirection;                /* 2 = dnode->indirect->data */
768         uint8_t doi_checksum;
769         uint8_t doi_compress;
770         uint8_t doi_nblkptr;
771         uint8_t doi_pad[4];
772         uint64_t doi_dnodesize;
773         uint64_t doi_physical_blocks_512;       /* data + metadata, 512b blks */
774         uint64_t doi_max_offset;
775         uint64_t doi_fill_count;                /* number of non-empty blocks */
776 } dmu_object_info_t;
777
778 typedef void (*const arc_byteswap_func_t)(void *buf, size_t size);
779
780 typedef struct dmu_object_type_info {
781         dmu_object_byteswap_t   ot_byteswap;
782         boolean_t               ot_metadata;
783         char                    *ot_name;
784 } dmu_object_type_info_t;
785
786 typedef const struct dmu_object_byteswap_info {
787         arc_byteswap_func_t      ob_func;
788         char                    *ob_name;
789 } dmu_object_byteswap_info_t;
790
791 extern const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES];
792 extern const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS];
793
794 /*
795  * Get information on a DMU object.
796  *
797  * Return 0 on success or ENOENT if object is not allocated.
798  *
799  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
800  */
801 int dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi);
802 void __dmu_object_info_from_dnode(struct dnode *dn, dmu_object_info_t *doi);
803 /* Like dmu_object_info, but faster if you have a held dnode in hand. */
804 void dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi);
805 /* Like dmu_object_info, but faster if you have a held dbuf in hand. */
806 void dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db, dmu_object_info_t *doi);
807 /*
808  * Like dmu_object_info_from_db, but faster still when you only care about
809  * the size.  This is specifically optimized for zfs_getattr().
810  */
811 void dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db, uint32_t *blksize,
812     u_longlong_t *nblk512);
813
814 void dmu_object_dnsize_from_db(dmu_buf_t *db, int *dnsize);
815
816 typedef struct dmu_objset_stats {
817         uint64_t dds_num_clones; /* number of clones of this */
818         uint64_t dds_creation_txg;
819         uint64_t dds_guid;
820         dmu_objset_type_t dds_type;
821         uint8_t dds_is_snapshot;
822         uint8_t dds_inconsistent;
823         char dds_origin[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
824 } dmu_objset_stats_t;
825
826 /*
827  * Get stats on a dataset.
828  */
829 void dmu_objset_fast_stat(objset_t *os, dmu_objset_stats_t *stat);
830
831 /*
832  * Add entries to the nvlist for all the objset's properties.  See
833  * zfs_prop_table[] and zfs(1m) for details on the properties.
834  */
835 void dmu_objset_stats(objset_t *os, struct nvlist *nv);
836
837 /*
838  * Get the space usage statistics for statvfs().
839  *
840  * refdbytes is the amount of space "referenced" by this objset.
841  * availbytes is the amount of space available to this objset, taking
842  * into account quotas & reservations, assuming that no other objsets
843  * use the space first.  These values correspond to the 'referenced' and
844  * 'available' properties, described in the zfs(1m) manpage.
845  *
846  * usedobjs and availobjs are the number of objects currently allocated,
847  * and available.
848  */
849 void dmu_objset_space(objset_t *os, uint64_t *refdbytesp, uint64_t *availbytesp,
850     uint64_t *usedobjsp, uint64_t *availobjsp);
851
852 /*
853  * The fsid_guid is a 56-bit ID that can change to avoid collisions.
854  * (Contrast with the ds_guid which is a 64-bit ID that will never
855  * change, so there is a small probability that it will collide.)
856  */
857 uint64_t dmu_objset_fsid_guid(objset_t *os);
858
859 /*
860  * Get the [cm]time for an objset's snapshot dir
861  */
862 timestruc_t dmu_objset_snap_cmtime(objset_t *os);
863
864 int dmu_objset_is_snapshot(objset_t *os);
865
866 extern struct spa *dmu_objset_spa(objset_t *os);
867 extern struct zilog *dmu_objset_zil(objset_t *os);
868 extern struct dsl_pool *dmu_objset_pool(objset_t *os);
869 extern struct dsl_dataset *dmu_objset_ds(objset_t *os);
870 extern void dmu_objset_name(objset_t *os, char *buf);
871 extern dmu_objset_type_t dmu_objset_type(objset_t *os);
872 extern uint64_t dmu_objset_id(objset_t *os);
873 extern uint64_t dmu_objset_dnodesize(objset_t *os);
874 extern zfs_sync_type_t dmu_objset_syncprop(objset_t *os);
875 extern zfs_logbias_op_t dmu_objset_logbias(objset_t *os);
876 extern int dmu_snapshot_list_next(objset_t *os, int namelen, char *name,
877     uint64_t *id, uint64_t *offp, boolean_t *case_conflict);
878 extern int dmu_snapshot_lookup(objset_t *os, const char *name, uint64_t *val);
879 extern int dmu_snapshot_realname(objset_t *os, char *name, char *real,
880     int maxlen, boolean_t *conflict);
881 extern int dmu_dir_list_next(objset_t *os, int namelen, char *name,
882     uint64_t *idp, uint64_t *offp);
883
884 typedef int objset_used_cb_t(dmu_object_type_t bonustype,
885     void *bonus, uint64_t *userp, uint64_t *groupp);
886 extern void dmu_objset_register_type(dmu_objset_type_t ost,
887     objset_used_cb_t *cb);
888 extern void dmu_objset_set_user(objset_t *os, void *user_ptr);
889 extern void *dmu_objset_get_user(objset_t *os);
890
891 /*
892  * Return the txg number for the given assigned transaction.
893  */
894 uint64_t dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx);
895
896 /*
897  * Synchronous write.
898  * If a parent zio is provided this function initiates a write on the
899  * provided buffer as a child of the parent zio.
900  * In the absence of a parent zio, the write is completed synchronously.
901  * At write completion, blk is filled with the bp of the written block.
902  * Note that while the data covered by this function will be on stable
903  * storage when the write completes this new data does not become a
904  * permanent part of the file until the associated transaction commits.
905  */
906
907 /*
908  * {zfs,zvol,ztest}_get_done() args
909  */
910 typedef struct zgd {
911         struct zilog    *zgd_zilog;
912         struct blkptr   *zgd_bp;
913         dmu_buf_t       *zgd_db;
914         struct rl       *zgd_rl;
915         void            *zgd_private;
916 } zgd_t;
917
918 typedef void dmu_sync_cb_t(zgd_t *arg, int error);
919 int dmu_sync(struct zio *zio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd);
920
921 /*
922  * Find the next hole or data block in file starting at *off
923  * Return found offset in *off. Return ESRCH for end of file.
924  */
925 int dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole,
926     uint64_t *off);
927
928 /*
929  * Initial setup and final teardown.
930  */
931 extern void dmu_init(void);
932 extern void dmu_fini(void);
933
934 typedef void (*dmu_traverse_cb_t)(objset_t *os, void *arg, struct blkptr *bp,
935     uint64_t object, uint64_t offset, int len);
936 void dmu_traverse_objset(objset_t *os, uint64_t txg_start,
937     dmu_traverse_cb_t cb, void *arg);
938
939 int dmu_diff(const char *tosnap_name, const char *fromsnap_name,
940     struct vnode *vp, offset_t *offp);
941
942 /* CRC64 table */
943 #define ZFS_CRC64_POLY  0xC96C5795D7870F42ULL   /* ECMA-182, reflected form */
944 extern uint64_t zfs_crc64_table[256];
945
946 extern int zfs_mdcomp_disable;
947
948 #ifdef  __cplusplus
949 }
950 #endif
951
952 #endif  /* _SYS_DMU_H */