]> granicus.if.org Git - zfs/blob - include/sys/dmu.h
Illumos 5960, 5925
[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, 2014 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  */
29
30 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
31
32 #ifndef _SYS_DMU_H
33 #define _SYS_DMU_H
34
35 /*
36  * This file describes the interface that the DMU provides for its
37  * consumers.
38  *
39  * The DMU also interacts with the SPA.  That interface is described in
40  * dmu_spa.h.
41  */
42
43 #include <sys/zfs_context.h>
44 #include <sys/inttypes.h>
45 #include <sys/cred.h>
46 #include <sys/fs/zfs.h>
47 #include <sys/zio_priority.h>
48 #include <sys/uio.h>
49
50 #ifdef  __cplusplus
51 extern "C" {
52 #endif
53
54 struct page;
55 struct vnode;
56 struct spa;
57 struct zilog;
58 struct zio;
59 struct blkptr;
60 struct zap_cursor;
61 struct dsl_dataset;
62 struct dsl_pool;
63 struct dnode;
64 struct drr_begin;
65 struct drr_end;
66 struct zbookmark_phys;
67 struct spa;
68 struct nvlist;
69 struct arc_buf;
70 struct zio_prop;
71 struct sa_handle;
72
73 typedef struct objset objset_t;
74 typedef struct dmu_tx dmu_tx_t;
75 typedef struct dsl_dir dsl_dir_t;
76
77 typedef enum dmu_object_byteswap {
78         DMU_BSWAP_UINT8,
79         DMU_BSWAP_UINT16,
80         DMU_BSWAP_UINT32,
81         DMU_BSWAP_UINT64,
82         DMU_BSWAP_ZAP,
83         DMU_BSWAP_DNODE,
84         DMU_BSWAP_OBJSET,
85         DMU_BSWAP_ZNODE,
86         DMU_BSWAP_OLDACL,
87         DMU_BSWAP_ACL,
88         /*
89          * Allocating a new byteswap type number makes the on-disk format
90          * incompatible with any other format that uses the same number.
91          *
92          * Data can usually be structured to work with one of the
93          * DMU_BSWAP_UINT* or DMU_BSWAP_ZAP types.
94          */
95         DMU_BSWAP_NUMFUNCS
96 } dmu_object_byteswap_t;
97
98 #define DMU_OT_NEWTYPE 0x80
99 #define DMU_OT_METADATA 0x40
100 #define DMU_OT_BYTESWAP_MASK 0x3f
101
102 /*
103  * Defines a uint8_t object type. Object types specify if the data
104  * in the object is metadata (boolean) and how to byteswap the data
105  * (dmu_object_byteswap_t).
106  */
107 #define DMU_OT(byteswap, metadata) \
108         (DMU_OT_NEWTYPE | \
109         ((metadata) ? DMU_OT_METADATA : 0) | \
110         ((byteswap) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK))
111
112 #define DMU_OT_IS_VALID(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
113         ((ot) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK) < DMU_BSWAP_NUMFUNCS : \
114         (ot) < DMU_OT_NUMTYPES)
115
116 #define DMU_OT_IS_METADATA(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
117         ((ot) & DMU_OT_METADATA) : \
118         dmu_ot[(int)(ot)].ot_metadata)
119
120 /*
121  * These object types use bp_fill != 1 for their L0 bp's. Therefore they can't
122  * have their data embedded (i.e. use a BP_IS_EMBEDDED() bp), because bp_fill
123  * is repurposed for embedded BPs.
124  */
125 #define DMU_OT_HAS_FILL(ot) \
126         ((ot) == DMU_OT_DNODE || (ot) == DMU_OT_OBJSET)
127
128 #define DMU_OT_BYTESWAP(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
129         ((ot) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK) : \
130         dmu_ot[(int)(ot)].ot_byteswap)
131
132 typedef enum dmu_object_type {
133         DMU_OT_NONE,
134         /* general: */
135         DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY,        /* ZAP */
136         DMU_OT_OBJECT_ARRAY,            /* UINT64 */
137         DMU_OT_PACKED_NVLIST,           /* UINT8 (XDR by nvlist_pack/unpack) */
138         DMU_OT_PACKED_NVLIST_SIZE,      /* UINT64 */
139         DMU_OT_BPOBJ,                   /* UINT64 */
140         DMU_OT_BPOBJ_HDR,               /* UINT64 */
141         /* spa: */
142         DMU_OT_SPACE_MAP_HEADER,        /* UINT64 */
143         DMU_OT_SPACE_MAP,               /* UINT64 */
144         /* zil: */
145         DMU_OT_INTENT_LOG,              /* UINT64 */
146         /* dmu: */
147         DMU_OT_DNODE,                   /* DNODE */
148         DMU_OT_OBJSET,                  /* OBJSET */
149         /* dsl: */
150         DMU_OT_DSL_DIR,                 /* UINT64 */
151         DMU_OT_DSL_DIR_CHILD_MAP,       /* ZAP */
152         DMU_OT_DSL_DS_SNAP_MAP,         /* ZAP */
153         DMU_OT_DSL_PROPS,               /* ZAP */
154         DMU_OT_DSL_DATASET,             /* UINT64 */
155         /* zpl: */
156         DMU_OT_ZNODE,                   /* ZNODE */
157         DMU_OT_OLDACL,                  /* Old ACL */
158         DMU_OT_PLAIN_FILE_CONTENTS,     /* UINT8 */
159         DMU_OT_DIRECTORY_CONTENTS,      /* ZAP */
160         DMU_OT_MASTER_NODE,             /* ZAP */
161         DMU_OT_UNLINKED_SET,            /* ZAP */
162         /* zvol: */
163         DMU_OT_ZVOL,                    /* UINT8 */
164         DMU_OT_ZVOL_PROP,               /* ZAP */
165         /* other; for testing only! */
166         DMU_OT_PLAIN_OTHER,             /* UINT8 */
167         DMU_OT_UINT64_OTHER,            /* UINT64 */
168         DMU_OT_ZAP_OTHER,               /* ZAP */
169         /* new object types: */
170         DMU_OT_ERROR_LOG,               /* ZAP */
171         DMU_OT_SPA_HISTORY,             /* UINT8 */
172         DMU_OT_SPA_HISTORY_OFFSETS,     /* spa_his_phys_t */
173         DMU_OT_POOL_PROPS,              /* ZAP */
174         DMU_OT_DSL_PERMS,               /* ZAP */
175         DMU_OT_ACL,                     /* ACL */
176         DMU_OT_SYSACL,                  /* SYSACL */
177         DMU_OT_FUID,                    /* FUID table (Packed NVLIST UINT8) */
178         DMU_OT_FUID_SIZE,               /* FUID table size UINT64 */
179         DMU_OT_NEXT_CLONES,             /* ZAP */
180         DMU_OT_SCAN_QUEUE,              /* ZAP */
181         DMU_OT_USERGROUP_USED,          /* ZAP */
182         DMU_OT_USERGROUP_QUOTA,         /* ZAP */
183         DMU_OT_USERREFS,                /* ZAP */
184         DMU_OT_DDT_ZAP,                 /* ZAP */
185         DMU_OT_DDT_STATS,               /* ZAP */
186         DMU_OT_SA,                      /* System attr */
187         DMU_OT_SA_MASTER_NODE,          /* ZAP */
188         DMU_OT_SA_ATTR_REGISTRATION,    /* ZAP */
189         DMU_OT_SA_ATTR_LAYOUTS,         /* ZAP */
190         DMU_OT_SCAN_XLATE,              /* ZAP */
191         DMU_OT_DEDUP,                   /* fake dedup BP from ddt_bp_create() */
192         DMU_OT_DEADLIST,                /* ZAP */
193         DMU_OT_DEADLIST_HDR,            /* UINT64 */
194         DMU_OT_DSL_CLONES,              /* ZAP */
195         DMU_OT_BPOBJ_SUBOBJ,            /* UINT64 */
196         /*
197          * Do not allocate new object types here. Doing so makes the on-disk
198          * format incompatible with any other format that uses the same object
199          * type number.
200          *
201          * When creating an object which does not have one of the above types
202          * use the DMU_OTN_* type with the correct byteswap and metadata
203          * values.
204          *
205          * The DMU_OTN_* types do not have entries in the dmu_ot table,
206          * use the DMU_OT_IS_METDATA() and DMU_OT_BYTESWAP() macros instead
207          * of indexing into dmu_ot directly (this works for both DMU_OT_* types
208          * and DMU_OTN_* types).
209          */
210         DMU_OT_NUMTYPES,
211
212         /*
213          * Names for valid types declared with DMU_OT().
214          */
215         DMU_OTN_UINT8_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT8, B_FALSE),
216         DMU_OTN_UINT8_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT8, B_TRUE),
217         DMU_OTN_UINT16_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT16, B_FALSE),
218         DMU_OTN_UINT16_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT16, B_TRUE),
219         DMU_OTN_UINT32_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT32, B_FALSE),
220         DMU_OTN_UINT32_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT32, B_TRUE),
221         DMU_OTN_UINT64_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT64, B_FALSE),
222         DMU_OTN_UINT64_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT64, B_TRUE),
223         DMU_OTN_ZAP_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_ZAP, B_FALSE),
224         DMU_OTN_ZAP_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_ZAP, B_TRUE),
225 } dmu_object_type_t;
226
227 typedef enum txg_how {
228         TXG_WAIT = 1,
229         TXG_NOWAIT,
230         TXG_WAITED,
231 } txg_how_t;
232
233 void byteswap_uint64_array(void *buf, size_t size);
234 void byteswap_uint32_array(void *buf, size_t size);
235 void byteswap_uint16_array(void *buf, size_t size);
236 void byteswap_uint8_array(void *buf, size_t size);
237 void zap_byteswap(void *buf, size_t size);
238 void zfs_oldacl_byteswap(void *buf, size_t size);
239 void zfs_acl_byteswap(void *buf, size_t size);
240 void zfs_znode_byteswap(void *buf, size_t size);
241
242 #define DS_FIND_SNAPSHOTS       (1<<0)
243 #define DS_FIND_CHILDREN        (1<<1)
244 #define DS_FIND_SERIALIZE       (1<<2)
245
246 /*
247  * The maximum number of bytes that can be accessed as part of one
248  * operation, including metadata.
249  */
250 #define DMU_MAX_ACCESS (64 * 1024 * 1024) /* 64MB */
251 #define DMU_MAX_DELETEBLKCNT (20480) /* ~5MB of indirect blocks */
252
253 #define DMU_USERUSED_OBJECT     (-1ULL)
254 #define DMU_GROUPUSED_OBJECT    (-2ULL)
255
256 /*
257  * artificial blkids for bonus buffer and spill blocks
258  */
259 #define DMU_BONUS_BLKID         (-1ULL)
260 #define DMU_SPILL_BLKID         (-2ULL)
261 /*
262  * Public routines to create, destroy, open, and close objsets.
263  */
264 int dmu_objset_hold(const char *name, void *tag, objset_t **osp);
265 int dmu_objset_own(const char *name, dmu_objset_type_t type,
266     boolean_t readonly, void *tag, objset_t **osp);
267 void dmu_objset_rele(objset_t *os, void *tag);
268 void dmu_objset_disown(objset_t *os, void *tag);
269 int dmu_objset_open_ds(struct dsl_dataset *ds, objset_t **osp);
270
271 void dmu_objset_evict_dbufs(objset_t *os);
272 int dmu_objset_create(const char *name, dmu_objset_type_t type, uint64_t flags,
273     void (*func)(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx), void *arg);
274 int dmu_objset_clone(const char *name, const char *origin);
275 int dsl_destroy_snapshots_nvl(struct nvlist *snaps, boolean_t defer,
276     struct nvlist *errlist);
277 int dmu_objset_snapshot_one(const char *fsname, const char *snapname);
278 int dmu_objset_snapshot_tmp(const char *, const char *, int);
279 int dmu_objset_find(char *name, int func(const char *, void *), void *arg,
280     int flags);
281 void dmu_objset_byteswap(void *buf, size_t size);
282 int dsl_dataset_rename_snapshot(const char *fsname,
283     const char *oldsnapname, const char *newsnapname, boolean_t recursive);
284
285 typedef struct dmu_buf {
286         uint64_t db_object;             /* object that this buffer is part of */
287         uint64_t db_offset;             /* byte offset in this object */
288         uint64_t db_size;               /* size of buffer in bytes */
289         void *db_data;                  /* data in buffer */
290 } dmu_buf_t;
291
292 /*
293  * The names of zap entries in the DIRECTORY_OBJECT of the MOS.
294  */
295 #define DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT       1
296 #define DMU_POOL_CONFIG                 "config"
297 #define DMU_POOL_FEATURES_FOR_WRITE     "features_for_write"
298 #define DMU_POOL_FEATURES_FOR_READ      "features_for_read"
299 #define DMU_POOL_FEATURE_DESCRIPTIONS   "feature_descriptions"
300 #define DMU_POOL_FEATURE_ENABLED_TXG    "feature_enabled_txg"
301 #define DMU_POOL_ROOT_DATASET           "root_dataset"
302 #define DMU_POOL_SYNC_BPOBJ             "sync_bplist"
303 #define DMU_POOL_ERRLOG_SCRUB           "errlog_scrub"
304 #define DMU_POOL_ERRLOG_LAST            "errlog_last"
305 #define DMU_POOL_SPARES                 "spares"
306 #define DMU_POOL_DEFLATE                "deflate"
307 #define DMU_POOL_HISTORY                "history"
308 #define DMU_POOL_PROPS                  "pool_props"
309 #define DMU_POOL_L2CACHE                "l2cache"
310 #define DMU_POOL_TMP_USERREFS           "tmp_userrefs"
311 #define DMU_POOL_DDT                    "DDT-%s-%s-%s"
312 #define DMU_POOL_DDT_STATS              "DDT-statistics"
313 #define DMU_POOL_CREATION_VERSION       "creation_version"
314 #define DMU_POOL_SCAN                   "scan"
315 #define DMU_POOL_FREE_BPOBJ             "free_bpobj"
316 #define DMU_POOL_BPTREE_OBJ             "bptree_obj"
317 #define DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ            "empty_bpobj"
318
319 /*
320  * Allocate an object from this objset.  The range of object numbers
321  * available is (0, DN_MAX_OBJECT).  Object 0 is the meta-dnode.
322  *
323  * The transaction must be assigned to a txg.  The newly allocated
324  * object will be "held" in the transaction (ie. you can modify the
325  * newly allocated object in this transaction).
326  *
327  * dmu_object_alloc() chooses an object and returns it in *objectp.
328  *
329  * dmu_object_claim() allocates a specific object number.  If that
330  * number is already allocated, it fails and returns EEXIST.
331  *
332  * Return 0 on success, or ENOSPC or EEXIST as specified above.
333  */
334 uint64_t dmu_object_alloc(objset_t *os, dmu_object_type_t ot,
335     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len, dmu_tx_t *tx);
336 int dmu_object_claim(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
337     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len, dmu_tx_t *tx);
338 int dmu_object_reclaim(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
339     int blocksize, dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *txp);
340
341 /*
342  * Free an object from this objset.
343  *
344  * The object's data will be freed as well (ie. you don't need to call
345  * dmu_free(object, 0, -1, tx)).
346  *
347  * The object need not be held in the transaction.
348  *
349  * If there are any holds on this object's buffers (via dmu_buf_hold()),
350  * or tx holds on the object (via dmu_tx_hold_object()), you can not
351  * free it; it fails and returns EBUSY.
352  *
353  * If the object is not allocated, it fails and returns ENOENT.
354  *
355  * Return 0 on success, or EBUSY or ENOENT as specified above.
356  */
357 int dmu_object_free(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx);
358
359 /*
360  * Find the next allocated or free object.
361  *
362  * The objectp parameter is in-out.  It will be updated to be the next
363  * object which is allocated.  Ignore objects which have not been
364  * modified since txg.
365  *
366  * XXX Can only be called on a objset with no dirty data.
367  *
368  * Returns 0 on success, or ENOENT if there are no more objects.
369  */
370 int dmu_object_next(objset_t *os, uint64_t *objectp,
371     boolean_t hole, uint64_t txg);
372
373 /*
374  * Set the data blocksize for an object.
375  *
376  * The object cannot have any blocks allcated beyond the first.  If
377  * the first block is allocated already, the new size must be greater
378  * than the current block size.  If these conditions are not met,
379  * ENOTSUP will be returned.
380  *
381  * Returns 0 on success, or EBUSY if there are any holds on the object
382  * contents, or ENOTSUP as described above.
383  */
384 int dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size,
385     int ibs, dmu_tx_t *tx);
386
387 /*
388  * Set the checksum property on a dnode.  The new checksum algorithm will
389  * apply to all newly written blocks; existing blocks will not be affected.
390  */
391 void dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
392     dmu_tx_t *tx);
393
394 /*
395  * Set the compress property on a dnode.  The new compression algorithm will
396  * apply to all newly written blocks; existing blocks will not be affected.
397  */
398 void dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
399     dmu_tx_t *tx);
400
401 void
402 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
403     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
404     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx);
405
406 /*
407  * Decide how to write a block: checksum, compression, number of copies, etc.
408  */
409 #define WP_NOFILL       0x1
410 #define WP_DMU_SYNC     0x2
411 #define WP_SPILL        0x4
412
413 void dmu_write_policy(objset_t *os, struct dnode *dn, int level, int wp,
414     struct zio_prop *zp);
415 /*
416  * The bonus data is accessed more or less like a regular buffer.
417  * You must dmu_bonus_hold() to get the buffer, which will give you a
418  * dmu_buf_t with db_offset==-1ULL, and db_size = the size of the bonus
419  * data.  As with any normal buffer, you must call dmu_buf_read() to
420  * read db_data, dmu_buf_will_dirty() before modifying it, and the
421  * object must be held in an assigned transaction before calling
422  * dmu_buf_will_dirty.  You may use dmu_buf_set_user() on the bonus
423  * buffer as well.  You must release what you hold with dmu_buf_rele().
424  *
425  * Returns ENOENT, EIO, or 0.
426  */
427 int dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **);
428 int dmu_bonus_max(void);
429 int dmu_set_bonus(dmu_buf_t *, int, dmu_tx_t *);
430 int dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *, dmu_object_type_t, dmu_tx_t *);
431 dmu_object_type_t dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *);
432 int dmu_rm_spill(objset_t *, uint64_t, dmu_tx_t *);
433
434 /*
435  * Special spill buffer support used by "SA" framework
436  */
437
438 int dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp);
439 int dmu_spill_hold_by_dnode(struct dnode *dn, uint32_t flags,
440     void *tag, dmu_buf_t **dbp);
441 int dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp);
442
443 /*
444  * Obtain the DMU buffer from the specified object which contains the
445  * specified offset.  dmu_buf_hold() puts a "hold" on the buffer, so
446  * that it will remain in memory.  You must release the hold with
447  * dmu_buf_rele().  You must not access the dmu_buf_t after releasing
448  * what you hold.  You must have a hold on any dmu_buf_t* you pass to the DMU.
449  *
450  * You must call dmu_buf_read, dmu_buf_will_dirty, or dmu_buf_will_fill
451  * on the returned buffer before reading or writing the buffer's
452  * db_data.  The comments for those routines describe what particular
453  * operations are valid after calling them.
454  *
455  * The object number must be a valid, allocated object number.
456  */
457 int dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
458     void *tag, dmu_buf_t **, int flags);
459
460 /*
461  * Add a reference to a dmu buffer that has already been held via
462  * dmu_buf_hold() in the current context.
463  */
464 void dmu_buf_add_ref(dmu_buf_t *db, void* tag);
465
466 /*
467  * Attempt to add a reference to a dmu buffer that is in an unknown state,
468  * using a pointer that may have been invalidated by eviction processing.
469  * The request will succeed if the passed in dbuf still represents the
470  * same os/object/blkid, is ineligible for eviction, and has at least
471  * one hold by a user other than the syncer.
472  */
473 boolean_t dmu_buf_try_add_ref(dmu_buf_t *, objset_t *os, uint64_t object,
474     uint64_t blkid, void *tag);
475
476 void dmu_buf_rele(dmu_buf_t *db, void *tag);
477 uint64_t dmu_buf_refcount(dmu_buf_t *db);
478
479 /*
480  * dmu_buf_hold_array holds the DMU buffers which contain all bytes in a
481  * range of an object.  A pointer to an array of dmu_buf_t*'s is
482  * returned (in *dbpp).
483  *
484  * dmu_buf_rele_array releases the hold on an array of dmu_buf_t*'s, and
485  * frees the array.  The hold on the array of buffers MUST be released
486  * with dmu_buf_rele_array.  You can NOT release the hold on each buffer
487  * individually with dmu_buf_rele.
488  */
489 int dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db, uint64_t offset,
490     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp);
491 void dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **, int numbufs, void *tag);
492
493 typedef void dmu_buf_evict_func_t(void *user_ptr);
494
495 /*
496  * A DMU buffer user object may be associated with a dbuf for the
497  * duration of its lifetime.  This allows the user of a dbuf (client)
498  * to attach private data to a dbuf (e.g. in-core only data such as a
499  * dnode_children_t, zap_t, or zap_leaf_t) and be optionally notified
500  * when that dbuf has been evicted.  Clients typically respond to the
501  * eviction notification by freeing their private data, thus ensuring
502  * the same lifetime for both dbuf and private data.
503  *
504  * The mapping from a dmu_buf_user_t to any client private data is the
505  * client's responsibility.  All current consumers of the API with private
506  * data embed a dmu_buf_user_t as the first member of the structure for
507  * their private data.  This allows conversions between the two types
508  * with a simple cast.  Since the DMU buf user API never needs access
509  * to the private data, other strategies can be employed if necessary
510  * or convenient for the client (e.g. using container_of() to do the
511  * conversion for private data that cannot have the dmu_buf_user_t as
512  * its first member).
513  *
514  * Eviction callbacks are executed without the dbuf mutex held or any
515  * other type of mechanism to guarantee that the dbuf is still available.
516  * For this reason, users must assume the dbuf has already been freed
517  * and not reference the dbuf from the callback context.
518  *
519  * Users requesting "immediate eviction" are notified as soon as the dbuf
520  * is only referenced by dirty records (dirties == holds).  Otherwise the
521  * notification occurs after eviction processing for the dbuf begins.
522  */
523 typedef struct dmu_buf_user {
524         /*
525          * Asynchronous user eviction callback state.
526          */
527         taskq_ent_t     dbu_tqent;
528
529         /* This instance's eviction function pointer. */
530         dmu_buf_evict_func_t *dbu_evict_func;
531 #ifdef ZFS_DEBUG
532         /*
533          * Pointer to user's dbuf pointer.  NULL for clients that do
534          * not associate a dbuf with their user data.
535          *
536          * The dbuf pointer is cleared upon eviction so as to catch
537          * use-after-evict bugs in clients.
538          */
539         dmu_buf_t **dbu_clear_on_evict_dbufp;
540 #endif
541 } dmu_buf_user_t;
542
543 /*
544  * Initialize the given dmu_buf_user_t instance with the eviction function
545  * evict_func, to be called when the user is evicted.
546  *
547  * NOTE: This function should only be called once on a given dmu_buf_user_t.
548  *       To allow enforcement of this, dbu must already be zeroed on entry.
549  */
550 #ifdef __lint
551 /* Very ugly, but it beats issuing suppression directives in many Makefiles. */
552 extern void
553 dmu_buf_init_user(dmu_buf_user_t *dbu, dmu_buf_evict_func_t *evict_func,
554     dmu_buf_t **clear_on_evict_dbufp);
555 #else /* __lint */
556 static inline void
557 dmu_buf_init_user(dmu_buf_user_t *dbu, dmu_buf_evict_func_t *evict_func,
558     dmu_buf_t **clear_on_evict_dbufp)
559 {
560         ASSERT(dbu->dbu_evict_func == NULL);
561         ASSERT(evict_func != NULL);
562         dbu->dbu_evict_func = evict_func;
563         taskq_init_ent(&dbu->dbu_tqent);
564 #ifdef ZFS_DEBUG
565         dbu->dbu_clear_on_evict_dbufp = clear_on_evict_dbufp;
566 #endif
567 }
568 #endif /* __lint */
569
570 /*
571  * Attach user data to a dbuf and mark it for normal (when the dbuf's
572  * data is cleared or its reference count goes to zero) eviction processing.
573  *
574  * Returns NULL on success, or the existing user if another user currently
575  * owns the buffer.
576  */
577 void *dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
578
579 /*
580  * Attach user data to a dbuf and mark it for immediate (its dirty and
581  * reference counts are equal) eviction processing.
582  *
583  * Returns NULL on success, or the existing user if another user currently
584  * owns the buffer.
585  */
586 void *dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
587
588 /*
589  * Replace the current user of a dbuf.
590  *
591  * If given the current user of a dbuf, replaces the dbuf's user with
592  * "new_user" and returns the user data pointer that was replaced.
593  * Otherwise returns the current, and unmodified, dbuf user pointer.
594  */
595 void *dmu_buf_replace_user(dmu_buf_t *db,
596     dmu_buf_user_t *old_user, dmu_buf_user_t *new_user);
597
598 /*
599  * Remove the specified user data for a DMU buffer.
600  *
601  * Returns the user that was removed on success, or the current user if
602  * another user currently owns the buffer.
603  */
604 void *dmu_buf_remove_user(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
605
606 /*
607  * Returns the user data (dmu_buf_user_t *) associated with this dbuf.
608  */
609 void *dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db);
610
611 /* Block until any in-progress dmu buf user evictions complete. */
612 void dmu_buf_user_evict_wait(void);
613
614 /*
615  * Returns the blkptr associated with this dbuf, or NULL if not set.
616  */
617 struct blkptr *dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db);
618
619 /*
620  * Indicate that you are going to modify the buffer's data (db_data).
621  *
622  * The transaction (tx) must be assigned to a txg (ie. you've called
623  * dmu_tx_assign()).  The buffer's object must be held in the tx
624  * (ie. you've called dmu_tx_hold_object(tx, db->db_object)).
625  */
626 void dmu_buf_will_dirty(dmu_buf_t *db, dmu_tx_t *tx);
627
628 /*
629  * Tells if the given dbuf is freeable.
630  */
631 boolean_t dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *);
632
633 /*
634  * You must create a transaction, then hold the objects which you will
635  * (or might) modify as part of this transaction.  Then you must assign
636  * the transaction to a transaction group.  Once the transaction has
637  * been assigned, you can modify buffers which belong to held objects as
638  * part of this transaction.  You can't modify buffers before the
639  * transaction has been assigned; you can't modify buffers which don't
640  * belong to objects which this transaction holds; you can't hold
641  * objects once the transaction has been assigned.  You may hold an
642  * object which you are going to free (with dmu_object_free()), but you
643  * don't have to.
644  *
645  * You can abort the transaction before it has been assigned.
646  *
647  * Note that you may hold buffers (with dmu_buf_hold) at any time,
648  * regardless of transaction state.
649  */
650
651 #define DMU_NEW_OBJECT  (-1ULL)
652 #define DMU_OBJECT_END  (-1ULL)
653
654 dmu_tx_t *dmu_tx_create(objset_t *os);
655 void dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len);
656 void dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off,
657     uint64_t len);
658 void dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name);
659 void dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object);
660 void dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object);
661 void dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, struct sa_handle *hdl, boolean_t may_grow);
662 void dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int total_size);
663 void dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx);
664 int dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, enum txg_how txg_how);
665 void dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx);
666 void dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx);
667
668 /*
669  * To register a commit callback, dmu_tx_callback_register() must be called.
670  *
671  * dcb_data is a pointer to caller private data that is passed on as a
672  * callback parameter. The caller is responsible for properly allocating and
673  * freeing it.
674  *
675  * When registering a callback, the transaction must be already created, but
676  * it cannot be committed or aborted. It can be assigned to a txg or not.
677  *
678  * The callback will be called after the transaction has been safely written
679  * to stable storage and will also be called if the dmu_tx is aborted.
680  * If there is any error which prevents the transaction from being committed to
681  * disk, the callback will be called with a value of error != 0.
682  */
683 typedef void dmu_tx_callback_func_t(void *dcb_data, int error);
684
685 void dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *dcb_func,
686     void *dcb_data);
687
688 /*
689  * Free up the data blocks for a defined range of a file.  If size is
690  * -1, the range from offset to end-of-file is freed.
691  */
692 int dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
693         uint64_t size, dmu_tx_t *tx);
694 int dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
695         uint64_t size);
696 int dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object);
697
698 /*
699  * Convenience functions.
700  *
701  * Canfail routines will return 0 on success, or an errno if there is a
702  * nonrecoverable I/O error.
703  */
704 #define DMU_READ_PREFETCH       0 /* prefetch */
705 #define DMU_READ_NO_PREFETCH    1 /* don't prefetch */
706 int dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
707         void *buf, uint32_t flags);
708 void dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
709         const void *buf, dmu_tx_t *tx);
710 void dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
711         dmu_tx_t *tx);
712 #ifdef _KERNEL
713 #include <linux/blkdev_compat.h>
714 int dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, struct uio *uio, uint64_t size);
715 int dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, struct uio *uio, uint64_t size);
716 int dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, struct uio *uio, uint64_t size,
717         dmu_tx_t *tx);
718 int dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, struct uio *uio, uint64_t size,
719         dmu_tx_t *tx);
720 #endif
721 struct arc_buf *dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size);
722 void dmu_return_arcbuf(struct arc_buf *buf);
723 void dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, struct arc_buf *buf,
724     dmu_tx_t *tx);
725 int dmu_xuio_init(struct xuio *uio, int niov);
726 void dmu_xuio_fini(struct xuio *uio);
727 int dmu_xuio_add(struct xuio *uio, struct arc_buf *abuf, offset_t off,
728     size_t n);
729 int dmu_xuio_cnt(struct xuio *uio);
730 struct arc_buf *dmu_xuio_arcbuf(struct xuio *uio, int i);
731 void dmu_xuio_clear(struct xuio *uio, int i);
732 void xuio_stat_wbuf_copied(void);
733 void xuio_stat_wbuf_nocopy(void);
734
735 extern int zfs_prefetch_disable;
736 extern int zfs_max_recordsize;
737
738 /*
739  * Asynchronously try to read in the data.
740  */
741 void dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
742         uint64_t len, enum zio_priority pri);
743
744 typedef struct dmu_object_info {
745         /* All sizes are in bytes unless otherwise indicated. */
746         uint32_t doi_data_block_size;
747         uint32_t doi_metadata_block_size;
748         dmu_object_type_t doi_type;
749         dmu_object_type_t doi_bonus_type;
750         uint64_t doi_bonus_size;
751         uint8_t doi_indirection;                /* 2 = dnode->indirect->data */
752         uint8_t doi_checksum;
753         uint8_t doi_compress;
754         uint8_t doi_nblkptr;
755         uint8_t doi_pad[4];
756         uint64_t doi_physical_blocks_512;       /* data + metadata, 512b blks */
757         uint64_t doi_max_offset;
758         uint64_t doi_fill_count;                /* number of non-empty blocks */
759 } dmu_object_info_t;
760
761 typedef void (*const arc_byteswap_func_t)(void *buf, size_t size);
762
763 typedef struct dmu_object_type_info {
764         dmu_object_byteswap_t   ot_byteswap;
765         boolean_t               ot_metadata;
766         char                    *ot_name;
767 } dmu_object_type_info_t;
768
769 typedef const struct dmu_object_byteswap_info {
770         arc_byteswap_func_t      ob_func;
771         char                    *ob_name;
772 } dmu_object_byteswap_info_t;
773
774 extern const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES];
775 extern const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS];
776
777 /*
778  * Get information on a DMU object.
779  *
780  * Return 0 on success or ENOENT if object is not allocated.
781  *
782  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
783  */
784 int dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi);
785 void __dmu_object_info_from_dnode(struct dnode *dn, dmu_object_info_t *doi);
786 /* Like dmu_object_info, but faster if you have a held dnode in hand. */
787 void dmu_object_info_from_dnode(struct dnode *dn, dmu_object_info_t *doi);
788 /* Like dmu_object_info, but faster if you have a held dbuf in hand. */
789 void dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db, dmu_object_info_t *doi);
790 /*
791  * Like dmu_object_info_from_db, but faster still when you only care about
792  * the size.  This is specifically optimized for zfs_getattr().
793  */
794 void dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db, uint32_t *blksize,
795     u_longlong_t *nblk512);
796
797 typedef struct dmu_objset_stats {
798         uint64_t dds_num_clones; /* number of clones of this */
799         uint64_t dds_creation_txg;
800         uint64_t dds_guid;
801         dmu_objset_type_t dds_type;
802         uint8_t dds_is_snapshot;
803         uint8_t dds_inconsistent;
804         char dds_origin[MAXNAMELEN];
805 } dmu_objset_stats_t;
806
807 /*
808  * Get stats on a dataset.
809  */
810 void dmu_objset_fast_stat(objset_t *os, dmu_objset_stats_t *stat);
811
812 /*
813  * Add entries to the nvlist for all the objset's properties.  See
814  * zfs_prop_table[] and zfs(1m) for details on the properties.
815  */
816 void dmu_objset_stats(objset_t *os, struct nvlist *nv);
817
818 /*
819  * Get the space usage statistics for statvfs().
820  *
821  * refdbytes is the amount of space "referenced" by this objset.
822  * availbytes is the amount of space available to this objset, taking
823  * into account quotas & reservations, assuming that no other objsets
824  * use the space first.  These values correspond to the 'referenced' and
825  * 'available' properties, described in the zfs(1m) manpage.
826  *
827  * usedobjs and availobjs are the number of objects currently allocated,
828  * and available.
829  */
830 void dmu_objset_space(objset_t *os, uint64_t *refdbytesp, uint64_t *availbytesp,
831     uint64_t *usedobjsp, uint64_t *availobjsp);
832
833 /*
834  * The fsid_guid is a 56-bit ID that can change to avoid collisions.
835  * (Contrast with the ds_guid which is a 64-bit ID that will never
836  * change, so there is a small probability that it will collide.)
837  */
838 uint64_t dmu_objset_fsid_guid(objset_t *os);
839
840 /*
841  * Get the [cm]time for an objset's snapshot dir
842  */
843 timestruc_t dmu_objset_snap_cmtime(objset_t *os);
844
845 int dmu_objset_is_snapshot(objset_t *os);
846
847 extern struct spa *dmu_objset_spa(objset_t *os);
848 extern struct zilog *dmu_objset_zil(objset_t *os);
849 extern struct dsl_pool *dmu_objset_pool(objset_t *os);
850 extern struct dsl_dataset *dmu_objset_ds(objset_t *os);
851 extern void dmu_objset_name(objset_t *os, char *buf);
852 extern dmu_objset_type_t dmu_objset_type(objset_t *os);
853 extern uint64_t dmu_objset_id(objset_t *os);
854 extern zfs_sync_type_t dmu_objset_syncprop(objset_t *os);
855 extern zfs_logbias_op_t dmu_objset_logbias(objset_t *os);
856 extern int dmu_snapshot_list_next(objset_t *os, int namelen, char *name,
857     uint64_t *id, uint64_t *offp, boolean_t *case_conflict);
858 extern int dmu_snapshot_lookup(objset_t *os, const char *name, uint64_t *val);
859 extern int dmu_snapshot_realname(objset_t *os, char *name, char *real,
860     int maxlen, boolean_t *conflict);
861 extern int dmu_dir_list_next(objset_t *os, int namelen, char *name,
862     uint64_t *idp, uint64_t *offp);
863
864 typedef int objset_used_cb_t(dmu_object_type_t bonustype,
865     void *bonus, uint64_t *userp, uint64_t *groupp);
866 extern void dmu_objset_register_type(dmu_objset_type_t ost,
867     objset_used_cb_t *cb);
868 extern void dmu_objset_set_user(objset_t *os, void *user_ptr);
869 extern void *dmu_objset_get_user(objset_t *os);
870
871 /*
872  * Return the txg number for the given assigned transaction.
873  */
874 uint64_t dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx);
875
876 /*
877  * Synchronous write.
878  * If a parent zio is provided this function initiates a write on the
879  * provided buffer as a child of the parent zio.
880  * In the absence of a parent zio, the write is completed synchronously.
881  * At write completion, blk is filled with the bp of the written block.
882  * Note that while the data covered by this function will be on stable
883  * storage when the write completes this new data does not become a
884  * permanent part of the file until the associated transaction commits.
885  */
886
887 /*
888  * {zfs,zvol,ztest}_get_done() args
889  */
890 typedef struct zgd {
891         struct zilog    *zgd_zilog;
892         struct blkptr   *zgd_bp;
893         dmu_buf_t       *zgd_db;
894         struct rl       *zgd_rl;
895         void            *zgd_private;
896 } zgd_t;
897
898 typedef void dmu_sync_cb_t(zgd_t *arg, int error);
899 int dmu_sync(struct zio *zio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd);
900
901 /*
902  * Find the next hole or data block in file starting at *off
903  * Return found offset in *off. Return ESRCH for end of file.
904  */
905 int dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole,
906     uint64_t *off);
907
908 /*
909  * Initial setup and final teardown.
910  */
911 extern void dmu_init(void);
912 extern void dmu_fini(void);
913
914 typedef void (*dmu_traverse_cb_t)(objset_t *os, void *arg, struct blkptr *bp,
915     uint64_t object, uint64_t offset, int len);
916 void dmu_traverse_objset(objset_t *os, uint64_t txg_start,
917     dmu_traverse_cb_t cb, void *arg);
918
919 int dmu_diff(const char *tosnap_name, const char *fromsnap_name,
920     struct vnode *vp, offset_t *offp);
921
922 /* CRC64 table */
923 #define ZFS_CRC64_POLY  0xC96C5795D7870F42ULL   /* ECMA-182, reflected form */
924 extern uint64_t zfs_crc64_table[256];
925
926 extern int zfs_mdcomp_disable;
927
928 #ifdef  __cplusplus
929 }
930 #endif
931
932 #endif  /* _SYS_DMU_H */