granicus.if.org Git - zfs/blob - lib/libzpool/kernel.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) 2016 Actifio, Inc. All rights reserved.
  24  */
  25
  26 #include <assert.h>
  27 #include <fcntl.h>
  28 #include <poll.h>
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <string.h>
  32 #include <zlib.h>
  33 #include <libgen.h>
  34 #include <sys/signal.h>
  35 #include <sys/spa.h>
  36 #include <sys/stat.h>
  37 #include <sys/processor.h>
  38 #include <sys/zfs_context.h>
  39 #include <sys/rrwlock.h>
  40 #include <sys/utsname.h>
  41 #include <sys/time.h>
  42 #include <sys/systeminfo.h>
  43 #include <zfs_fletcher.h>
  44 #include <sys/crypto/icp.h>
  45
  46 /*
  47  * Emulation of kernel services in userland.
  48  */
  49
  50 int aok;
  51 uint64_t physmem;
  52 vnode_t *rootdir = (vnode_t *)0xabcd1234;
  53 char hw_serial[HW_HOSTID_LEN];
  54 struct utsname hw_utsname;
  55 vmem_t *zio_arena = NULL;
  56
  57 /* If set, all blocks read will be copied to the specified directory. */
  58 char *vn_dumpdir = NULL;
  59
  60 /* this only exists to have its address taken */
  61 struct proc p0;
  62
  63 /*
  64  * =========================================================================
  65  * threads
  66  * =========================================================================
  67  */
  68
  69 pthread_cond_t kthread_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
  70 pthread_mutex_t kthread_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
  71 pthread_key_t kthread_key;
  72 int kthread_nr = 0;
  73
  74 void
  75 thread_init(void)
  76 {
  77         kthread_t *kt;
  78
  79         VERIFY3S(pthread_key_create(&kthread_key, NULL), ==, 0);
  80
  81         /* Create entry for primary kthread */
  82         kt = umem_zalloc(sizeof (kthread_t), UMEM_NOFAIL);
  83         kt->t_tid = pthread_self();
  84         kt->t_func = NULL;
  85
  86         VERIFY3S(pthread_setspecific(kthread_key, kt), ==, 0);
  87
  88         /* Only the main thread should be running at the moment */
  89         ASSERT3S(kthread_nr, ==, 0);
  90         kthread_nr = 1;
  91 }
  92
  93 void
  94 thread_fini(void)
  95 {
  96         kthread_t *kt = curthread;
  97
  98         ASSERT(pthread_equal(kt->t_tid, pthread_self()));
  99         ASSERT3P(kt->t_func, ==, NULL);
 100
 101         umem_free(kt, sizeof (kthread_t));
 102
 103         /* Wait for all threads to exit via thread_exit() */
 104         VERIFY3S(pthread_mutex_lock(&kthread_lock), ==, 0);
 105
 106         kthread_nr--; /* Main thread is exiting */
 107
 108         while (kthread_nr > 0)
 109                 VERIFY0(pthread_cond_wait(&kthread_cond, &kthread_lock));
 110
 111         ASSERT3S(kthread_nr, ==, 0);
 112         VERIFY3S(pthread_mutex_unlock(&kthread_lock), ==, 0);
 113
 114         VERIFY3S(pthread_key_delete(kthread_key), ==, 0);
 115 }
 116
 117 kthread_t *
 118 zk_thread_current(void)
 119 {
 120         kthread_t *kt = pthread_getspecific(kthread_key);
 121
 122         ASSERT3P(kt, !=, NULL);
 123
 124         return (kt);
 125 }
 126
 127 void *
 128 zk_thread_helper(void *arg)
 129 {
 130         kthread_t *kt = (kthread_t *) arg;
 131
 132         VERIFY3S(pthread_setspecific(kthread_key, kt), ==, 0);
 133
 134         VERIFY3S(pthread_mutex_lock(&kthread_lock), ==, 0);
 135         kthread_nr++;
 136         VERIFY3S(pthread_mutex_unlock(&kthread_lock), ==, 0);
 137         (void) setpriority(PRIO_PROCESS, 0, kt->t_pri);
 138
 139         kt->t_tid = pthread_self();
 140         ((thread_func_arg_t) kt->t_func)(kt->t_arg);
 141
 142         /* Unreachable, thread must exit with thread_exit() */
 143         abort();
 144
 145         return (NULL);
 146 }
 147
 148 kthread_t *
 149 zk_thread_create(caddr_t stk, size_t stksize, thread_func_t func, void *arg,
 150     size_t len, proc_t *pp, int state, pri_t pri, int detachstate)
 151 {
 152         kthread_t *kt;
 153         pthread_attr_t attr;
 154         char *stkstr;
 155
 156         ASSERT0(state & ~TS_RUN);
 157
 158         kt = umem_zalloc(sizeof (kthread_t), UMEM_NOFAIL);
 159         kt->t_func = func;
 160         kt->t_arg = arg;
 161         kt->t_pri = pri;
 162
 163         VERIFY0(pthread_attr_init(&attr));
 164         VERIFY0(pthread_attr_setdetachstate(&attr, detachstate));
 165
 166         /*
 167          * We allow the default stack size in user space to be specified by
 168          * setting the ZFS_STACK_SIZE environment variable.  This allows us
 169          * the convenience of observing and debugging stack overruns in
 170          * user space.  Explicitly specified stack sizes will be honored.
 171          * The usage of ZFS_STACK_SIZE is discussed further in the
 172          * ENVIRONMENT VARIABLES sections of the ztest(1) man page.
 173          */
 174         if (stksize == 0) {
 175                 stkstr = getenv("ZFS_STACK_SIZE");
 176
 177                 if (stkstr == NULL)
 178                         stksize = TS_STACK_MAX;
 179                 else
 180                         stksize = MAX(atoi(stkstr), TS_STACK_MIN);
 181         }
 182
 183         VERIFY3S(stksize, >, 0);
 184         stksize = P2ROUNDUP(MAX(stksize, TS_STACK_MIN), PAGESIZE);
 185         /*
 186          * If this ever fails, it may be because the stack size is not a
 187          * multiple of system page size.
 188          */
 189         VERIFY0(pthread_attr_setstacksize(&attr, stksize));
 190         VERIFY0(pthread_attr_setguardsize(&attr, PAGESIZE));
 191
 192         VERIFY0(pthread_create(&kt->t_tid, &attr, &zk_thread_helper, kt));
 193         VERIFY0(pthread_attr_destroy(&attr));
 194
 195         return (kt);
 196 }
 197
 198 void
 199 zk_thread_exit(void)
 200 {
 201         kthread_t *kt = curthread;
 202
 203         ASSERT(pthread_equal(kt->t_tid, pthread_self()));
 204
 205         umem_free(kt, sizeof (kthread_t));
 206
 207         VERIFY0(pthread_mutex_lock(&kthread_lock));
 208         kthread_nr--;
 209         VERIFY0(pthread_mutex_unlock(&kthread_lock));
 210
 211         VERIFY0(pthread_cond_broadcast(&kthread_cond));
 212         pthread_exit((void *)TS_MAGIC);
 213 }
 214
 215 void
 216 zk_thread_join(kt_did_t tid)
 217 {
 218         void *ret;
 219
 220         pthread_join((pthread_t)tid, &ret);
 221         VERIFY3P(ret, ==, (void *)TS_MAGIC);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * =========================================================================
 226  * kstats
 227  * =========================================================================
 228  */
 229 /*ARGSUSED*/
 230 kstat_t *
 231 kstat_create(const char *module, int instance, const char *name,
 232     const char *class, uchar_t type, ulong_t ndata, uchar_t ks_flag)
 233 {
 234         return (NULL);
 235 }
 236
 237 /*ARGSUSED*/
 238 void
 239 kstat_install(kstat_t *ksp)
 240 {}
 241
 242 /*ARGSUSED*/
 243 void
 244 kstat_delete(kstat_t *ksp)
 245 {}
 246
 247 /*ARGSUSED*/
 248 void
 249 kstat_waitq_enter(kstat_io_t *kiop)
 250 {}
 251
 252 /*ARGSUSED*/
 253 void
 254 kstat_waitq_exit(kstat_io_t *kiop)
 255 {}
 256
 257 /*ARGSUSED*/
 258 void
 259 kstat_runq_enter(kstat_io_t *kiop)
 260 {}
 261
 262 /*ARGSUSED*/
 263 void
 264 kstat_runq_exit(kstat_io_t *kiop)
 265 {}
 266
 267 /*ARGSUSED*/
 268 void
 269 kstat_waitq_to_runq(kstat_io_t *kiop)
 270 {}
 271
 272 /*ARGSUSED*/
 273 void
 274 kstat_runq_back_to_waitq(kstat_io_t *kiop)
 275 {}
 276
 277 void
 278 kstat_set_raw_ops(kstat_t *ksp,
 279     int (*headers)(char *buf, size_t size),
 280     int (*data)(char *buf, size_t size, void *data),
 281     void *(*addr)(kstat_t *ksp, loff_t index))
 282 {}
 283
 284 /*
 285  * =========================================================================
 286  * mutexes
 287  * =========================================================================
 288  */
 289
 290 void
 291 mutex_init(kmutex_t *mp, char *name, int type, void *cookie)
 292 {
 293         ASSERT3S(type, ==, MUTEX_DEFAULT);
 294         ASSERT3P(cookie, ==, NULL);
 295         mp->m_owner = MTX_INIT;
 296         mp->m_magic = MTX_MAGIC;
 297         VERIFY3S(pthread_mutex_init(&mp->m_lock, NULL), ==, 0);
 298 }
 299
 300 void
 301 mutex_destroy(kmutex_t *mp)
 302 {
 303         ASSERT3U(mp->m_magic, ==, MTX_MAGIC);
 304         ASSERT3P(mp->m_owner, ==, MTX_INIT);
 305         ASSERT0(pthread_mutex_destroy(&(mp)->m_lock));
 306         mp->m_owner = MTX_DEST;
 307         mp->m_magic = 0;
 308 }
 309
 310 void
 311 mutex_enter(kmutex_t *mp)
 312 {
 313         ASSERT3U(mp->m_magic, ==, MTX_MAGIC);
 314         ASSERT3P(mp->m_owner, !=, MTX_DEST);
 315         ASSERT3P(mp->m_owner, !=, curthread);
 316         VERIFY3S(pthread_mutex_lock(&mp->m_lock), ==, 0);
 317         ASSERT3P(mp->m_owner, ==, MTX_INIT);
 318         mp->m_owner = curthread;
 319 }
 320
 321 int
 322 mutex_tryenter(kmutex_t *mp)
 323 {
 324         int err;
 325         ASSERT3U(mp->m_magic, ==, MTX_MAGIC);
 326         ASSERT3P(mp->m_owner, !=, MTX_DEST);
 327         if (0 == (err = pthread_mutex_trylock(&mp->m_lock))) {
 328                 ASSERT3P(mp->m_owner, ==, MTX_INIT);
 329                 mp->m_owner = curthread;
 330                 return (1);
 331         } else {
 332                 VERIFY3S(err, ==, EBUSY);
 333                 return (0);
 334         }
 335 }
 336
 337 void
 338 mutex_exit(kmutex_t *mp)
 339 {
 340         ASSERT3U(mp->m_magic, ==, MTX_MAGIC);
 341         ASSERT3P(mutex_owner(mp), ==, curthread);
 342         mp->m_owner = MTX_INIT;
 343         VERIFY3S(pthread_mutex_unlock(&mp->m_lock), ==, 0);
 344 }
 345
 346 void *
 347 mutex_owner(kmutex_t *mp)
 348 {
 349         ASSERT3U(mp->m_magic, ==, MTX_MAGIC);
 350         return (mp->m_owner);
 351 }
 352
 353 int
 354 mutex_held(kmutex_t *mp)
 355 {
 356         return (mp->m_owner == curthread);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * =========================================================================
 361  * rwlocks
 362  * =========================================================================
 363  */
 364
 365 void
 366 rw_init(krwlock_t *rwlp, char *name, int type, void *arg)
 367 {
 368         ASSERT3S(type, ==, RW_DEFAULT);
 369         ASSERT3P(arg, ==, NULL);
 370         VERIFY3S(pthread_rwlock_init(&rwlp->rw_lock, NULL), ==, 0);
 371         rwlp->rw_owner = RW_INIT;
 372         rwlp->rw_wr_owner = RW_INIT;
 373         rwlp->rw_readers = 0;
 374         rwlp->rw_magic = RW_MAGIC;
 375 }
 376
 377 void
 378 rw_destroy(krwlock_t *rwlp)
 379 {
 380         ASSERT3U(rwlp->rw_magic, ==, RW_MAGIC);
 381         ASSERT(rwlp->rw_readers == 0 && rwlp->rw_wr_owner == RW_INIT);
 382         VERIFY3S(pthread_rwlock_destroy(&rwlp->rw_lock), ==, 0);
 383         rwlp->rw_magic = 0;
 384 }
 385
 386 void
 387 rw_enter(krwlock_t *rwlp, krw_t rw)
 388 {
 389         ASSERT3U(rwlp->rw_magic, ==, RW_MAGIC);
 390         ASSERT3P(rwlp->rw_owner, !=, curthread);
 391         ASSERT3P(rwlp->rw_wr_owner, !=, curthread);
 392
 393         if (rw == RW_READER) {
 394                 VERIFY3S(pthread_rwlock_rdlock(&rwlp->rw_lock), ==, 0);
 395                 ASSERT3P(rwlp->rw_wr_owner, ==, RW_INIT);
 396
 397                 atomic_inc_uint(&rwlp->rw_readers);
 398         } else {
 399                 VERIFY3S(pthread_rwlock_wrlock(&rwlp->rw_lock), ==, 0);
 400                 ASSERT3P(rwlp->rw_wr_owner, ==, RW_INIT);
 401                 ASSERT3U(rwlp->rw_readers, ==, 0);
 402
 403                 rwlp->rw_wr_owner = curthread;
 404         }
 405
 406         rwlp->rw_owner = curthread;
 407 }
 408
 409 void
 410 rw_exit(krwlock_t *rwlp)
 411 {
 412         ASSERT3U(rwlp->rw_magic, ==, RW_MAGIC);
 413         ASSERT(RW_LOCK_HELD(rwlp));
 414
 415         if (RW_READ_HELD(rwlp))
 416                 atomic_dec_uint(&rwlp->rw_readers);
 417         else
 418                 rwlp->rw_wr_owner = RW_INIT;
 419
 420         rwlp->rw_owner = RW_INIT;
 421         VERIFY3S(pthread_rwlock_unlock(&rwlp->rw_lock), ==, 0);
 422 }
 423
 424 int
 425 rw_tryenter(krwlock_t *rwlp, krw_t rw)
 426 {
 427         int rv;
 428
 429         ASSERT3U(rwlp->rw_magic, ==, RW_MAGIC);
 430
 431         if (rw == RW_READER)
 432                 rv = pthread_rwlock_tryrdlock(&rwlp->rw_lock);
 433         else
 434                 rv = pthread_rwlock_trywrlock(&rwlp->rw_lock);
 435
 436         if (rv == 0) {
 437                 ASSERT3P(rwlp->rw_wr_owner, ==, RW_INIT);
 438
 439                 if (rw == RW_READER)
 440                         atomic_inc_uint(&rwlp->rw_readers);
 441                 else {
 442                         ASSERT3U(rwlp->rw_readers, ==, 0);
 443                         rwlp->rw_wr_owner = curthread;
 444                 }
 445
 446                 rwlp->rw_owner = curthread;
 447                 return (1);
 448         }
 449
 450         VERIFY3S(rv, ==, EBUSY);
 451
 452         return (0);
 453 }
 454
 455 int
 456 rw_tryupgrade(krwlock_t *rwlp)
 457 {
 458         ASSERT3U(rwlp->rw_magic, ==, RW_MAGIC);
 459
 460         return (0);
 461 }
 462
 463 /*
 464  * =========================================================================
 465  * condition variables
 466  * =========================================================================
 467  */
 468
 469 void
 470 cv_init(kcondvar_t *cv, char *name, int type, void *arg)
 471 {
 472         ASSERT3S(type, ==, CV_DEFAULT);
 473         cv->cv_magic = CV_MAGIC;
 474         VERIFY0(pthread_cond_init(&cv->cv, NULL));
 475 }
 476
 477 void
 478 cv_destroy(kcondvar_t *cv)
 479 {
 480         ASSERT3U(cv->cv_magic, ==, CV_MAGIC);
 481         VERIFY0(pthread_cond_destroy(&cv->cv));
 482         cv->cv_magic = 0;
 483 }
 484
 485 void
 486 cv_wait(kcondvar_t *cv, kmutex_t *mp)
 487 {
 488         ASSERT3U(cv->cv_magic, ==, CV_MAGIC);
 489         ASSERT3P(mutex_owner(mp), ==, curthread);
 490         mp->m_owner = MTX_INIT;
 491         VERIFY0(pthread_cond_wait(&cv->cv, &mp->m_lock));
 492         mp->m_owner = curthread;
 493 }
 494
 495 clock_t
 496 cv_timedwait(kcondvar_t *cv, kmutex_t *mp, clock_t abstime)
 497 {
 498         int error;
 499         struct timeval tv;
 500         timestruc_t ts;
 501         clock_t delta;
 502
 503         ASSERT3U(cv->cv_magic, ==, CV_MAGIC);
 504
 505         delta = abstime - ddi_get_lbolt();
 506         if (delta <= 0)
 507                 return (-1);
 508
 509         VERIFY(gettimeofday(&tv, NULL) == 0);
 510
 511         ts.tv_sec = tv.tv_sec + delta / hz;
 512         ts.tv_nsec = tv.tv_usec * 1000 + (delta % hz) * (NANOSEC / hz);
 513         if (ts.tv_nsec >= NANOSEC) {
 514                 ts.tv_sec++;
 515                 ts.tv_nsec -= NANOSEC;
 516         }
 517
 518         ASSERT3P(mutex_owner(mp), ==, curthread);
 519         mp->m_owner = MTX_INIT;
 520         error = pthread_cond_timedwait(&cv->cv, &mp->m_lock, &ts);
 521         mp->m_owner = curthread;
 522
 523         if (error == ETIMEDOUT)
 524                 return (-1);
 525
 526         VERIFY0(error);
 527
 528         return (1);
 529 }
 530
 531 /*ARGSUSED*/
 532 clock_t
 533 cv_timedwait_hires(kcondvar_t *cv, kmutex_t *mp, hrtime_t tim, hrtime_t res,
 534     int flag)
 535 {
 536         int error;
 537         timestruc_t ts;
 538         hrtime_t delta;
 539
 540         ASSERT(flag == 0 || flag == CALLOUT_FLAG_ABSOLUTE);
 541
 542         delta = tim;
 543         if (flag & CALLOUT_FLAG_ABSOLUTE)
 544                 delta -= gethrtime();
 545
 546         if (delta <= 0)
 547                 return (-1);
 548
 549         ts.tv_sec = delta / NANOSEC;
 550         ts.tv_nsec = delta % NANOSEC;
 551
 552         ASSERT(mutex_owner(mp) == curthread);
 553         mp->m_owner = NULL;
 554         error = pthread_cond_timedwait(&cv->cv, &mp->m_lock, &ts);
 555         mp->m_owner = curthread;
 556
 557         if (error == ETIMEDOUT)
 558                 return (-1);
 559
 560         VERIFY0(error);
 561
 562         return (1);
 563 }
 564
 565 void
 566 cv_signal(kcondvar_t *cv)
 567 {
 568         ASSERT3U(cv->cv_magic, ==, CV_MAGIC);
 569         VERIFY0(pthread_cond_signal(&cv->cv));
 570 }
 571
 572 void
 573 cv_broadcast(kcondvar_t *cv)
 574 {
 575         ASSERT3U(cv->cv_magic, ==, CV_MAGIC);
 576         VERIFY0(pthread_cond_broadcast(&cv->cv));
 577 }
 578
 579 /*
 580  * =========================================================================
 581  * vnode operations
 582  * =========================================================================
 583  */
 584 /*
 585  * Note: for the xxxat() versions of these functions, we assume that the
 586  * starting vp is always rootdir (which is true for spa_directory.c, the only
 587  * ZFS consumer of these interfaces).  We assert this is true, and then emulate
 588  * them by adding '/' in front of the path.
 589  */
 590
 591 /*ARGSUSED*/
 592 int
 593 vn_open(char *path, int x1, int flags, int mode, vnode_t **vpp, int x2, int x3)
 594 {
 595         int fd;
 596         int dump_fd;
 597         vnode_t *vp;
 598         int old_umask = 0;
 599         char *realpath;
 600         struct stat64 st;
 601         int err;
 602
 603         realpath = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 604
 605         /*
 606          * If we're accessing a real disk from userland, we need to use
 607          * the character interface to avoid caching.  This is particularly
 608          * important if we're trying to look at a real in-kernel storage
 609          * pool from userland, e.g. via zdb, because otherwise we won't
 610          * see the changes occurring under the segmap cache.
 611          * On the other hand, the stupid character device returns zero
 612          * for its size.  So -- gag -- we open the block device to get
 613          * its size, and remember it for subsequent VOP_GETATTR().
 614          */
 615 #if defined(__sun__) || defined(__sun)
 616         if (strncmp(path, "/dev/", 5) == 0) {
 617 #else
 618         if (0) {
 619 #endif
 620                 char *dsk;
 621                 fd = open64(path, O_RDONLY);
 622                 if (fd == -1) {
 623                         err = errno;
 624                         free(realpath);
 625                         return (err);
 626                 }
 627                 if (fstat64(fd, &st) == -1) {
 628                         err = errno;
 629                         close(fd);
 630                         free(realpath);
 631                         return (err);
 632                 }
 633                 close(fd);
 634                 (void) sprintf(realpath, "%s", path);
 635                 dsk = strstr(path, "/dsk/");
 636                 if (dsk != NULL)
 637                         (void) sprintf(realpath + (dsk - path) + 1, "r%s",
 638                             dsk + 1);
 639         } else {
 640                 (void) sprintf(realpath, "%s", path);
 641                 if (!(flags & FCREAT) && stat64(realpath, &st) == -1) {
 642                         err = errno;
 643                         free(realpath);
 644                         return (err);
 645                 }
 646         }
 647
 648         if (!(flags & FCREAT) && S_ISBLK(st.st_mode)) {
 649 #ifdef __linux__
 650                 flags |= O_DIRECT;
 651 #endif
 652                 /* We shouldn't be writing to block devices in userspace */
 653                 VERIFY(!(flags & FWRITE));
 654         }
 655
 656         if (flags & FCREAT)
 657                 old_umask = umask(0);
 658
 659         /*
 660          * The construct 'flags - FREAD' conveniently maps combinations of
 661          * FREAD and FWRITE to the corresponding O_RDONLY, O_WRONLY, and O_RDWR.
 662          */
 663         fd = open64(realpath, flags - FREAD, mode);
 664         err = errno;
 665
 666         if (flags & FCREAT)
 667                 (void) umask(old_umask);
 668
 669         if (vn_dumpdir != NULL) {
 670                 char *dumppath = umem_zalloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 671                 (void) snprintf(dumppath, MAXPATHLEN,
 672                     "%s/%s", vn_dumpdir, basename(realpath));
 673                 dump_fd = open64(dumppath, O_CREAT | O_WRONLY, 0666);
 674                 umem_free(dumppath, MAXPATHLEN);
 675                 if (dump_fd == -1) {
 676                         err = errno;
 677                         free(realpath);
 678                         close(fd);
 679                         return (err);
 680                 }
 681         } else {
 682                 dump_fd = -1;
 683         }
 684
 685         free(realpath);
 686
 687         if (fd == -1)
 688                 return (err);
 689
 690         if (fstat64_blk(fd, &st) == -1) {
 691                 err = errno;
 692                 close(fd);
 693                 return (err);
 694         }
 695
 696         (void) fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
 697
 698         *vpp = vp = umem_zalloc(sizeof (vnode_t), UMEM_NOFAIL);
 699
 700         vp->v_fd = fd;
 701         vp->v_size = st.st_size;
 702         vp->v_path = spa_strdup(path);
 703         vp->v_dump_fd = dump_fd;
 704
 705         return (0);
 706 }
 707
 708 /*ARGSUSED*/
 709 int
 710 vn_openat(char *path, int x1, int flags, int mode, vnode_t **vpp, int x2,
 711     int x3, vnode_t *startvp, int fd)
 712 {
 713         char *realpath = umem_alloc(strlen(path) + 2, UMEM_NOFAIL);
 714         int ret;
 715
 716         ASSERT(startvp == rootdir);
 717         (void) sprintf(realpath, "/%s", path);
 718
 719         /* fd ignored for now, need if want to simulate nbmand support */
 720         ret = vn_open(realpath, x1, flags, mode, vpp, x2, x3);
 721
 722         umem_free(realpath, strlen(path) + 2);
 723
 724         return (ret);
 725 }
 726
 727 /*ARGSUSED*/
 728 int
 729 vn_rdwr(int uio, vnode_t *vp, void *addr, ssize_t len, offset_t offset,
 730         int x1, int x2, rlim64_t x3, void *x4, ssize_t *residp)
 731 {
 732         ssize_t rc, done = 0, split;
 733
 734         if (uio == UIO_READ) {
 735                 rc = pread64(vp->v_fd, addr, len, offset);
 736                 if (vp->v_dump_fd != -1) {
 737                         int status;
 738                         status = pwrite64(vp->v_dump_fd, addr, rc, offset);
 739                         ASSERT(status != -1);
 740                 }
 741         } else {
 742                 /*
 743                  * To simulate partial disk writes, we split writes into two
 744                  * system calls so that the process can be killed in between.
 745                  */
 746                 int sectors = len >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
 747                 split = (sectors > 0 ? rand() % sectors : 0) <<
 748                     SPA_MINBLOCKSHIFT;
 749                 rc = pwrite64(vp->v_fd, addr, split, offset);
 750                 if (rc != -1) {
 751                         done = rc;
 752                         rc = pwrite64(vp->v_fd, (char *)addr + split,
 753                             len - split, offset + split);
 754                 }
 755         }
 756
 757 #ifdef __linux__
 758         if (rc == -1 && errno == EINVAL) {
 759                 /*
 760                  * Under Linux, this most likely means an alignment issue
 761                  * (memory or disk) due to O_DIRECT, so we abort() in order to
 762                  * catch the offender.
 763                  */
 764                 abort();
 765         }
 766 #endif
 767         if (rc == -1)
 768                 return (errno);
 769
 770         done += rc;
 771
 772         if (residp)
 773                 *residp = len - done;
 774         else if (done != len)
 775                 return (EIO);
 776         return (0);
 777 }
 778
 779 void
 780 vn_close(vnode_t *vp)
 781 {
 782         close(vp->v_fd);
 783         if (vp->v_dump_fd != -1)
 784                 close(vp->v_dump_fd);
 785         spa_strfree(vp->v_path);
 786         umem_free(vp, sizeof (vnode_t));
 787 }
 788
 789 /*
 790  * At a minimum we need to update the size since vdev_reopen()
 791  * will no longer call vn_openat().
 792  */
 793 int
 794 fop_getattr(vnode_t *vp, vattr_t *vap)
 795 {
 796         struct stat64 st;
 797         int err;
 798
 799         if (fstat64_blk(vp->v_fd, &st) == -1) {
 800                 err = errno;
 801                 close(vp->v_fd);
 802                 return (err);
 803         }
 804
 805         vap->va_size = st.st_size;
 806         return (0);
 807 }
 808
 809 /*
 810  * =========================================================================
 811  * Figure out which debugging statements to print
 812  * =========================================================================
 813  */
 814
 815 static char *dprintf_string;
 816 static int dprintf_print_all;
 817
 818 int
 819 dprintf_find_string(const char *string)
 820 {
 821         char *tmp_str = dprintf_string;
 822         int len = strlen(string);
 823
 824         /*
 825          * Find out if this is a string we want to print.
 826          * String format: file1.c,function_name1,file2.c,file3.c
 827          */
 828
 829         while (tmp_str != NULL) {
 830                 if (strncmp(tmp_str, string, len) == 0 &&
 831                     (tmp_str[len] == ',' || tmp_str[len] == '\0'))
 832                         return (1);
 833                 tmp_str = strchr(tmp_str, ',');
 834                 if (tmp_str != NULL)
 835                         tmp_str++; /* Get rid of , */
 836         }
 837         return (0);
 838 }
 839
 840 void
 841 dprintf_setup(int *argc, char **argv)
 842 {
 843         int i, j;
 844
 845         /*
 846          * Debugging can be specified two ways: by setting the
 847          * environment variable ZFS_DEBUG, or by including a
 848          * "debug=..."  argument on the command line.  The command
 849          * line setting overrides the environment variable.
 850          */
 851
 852         for (i = 1; i < *argc; i++) {
 853                 int len = strlen("debug=");
 854                 /* First look for a command line argument */
 855                 if (strncmp("debug=", argv[i], len) == 0) {
 856                         dprintf_string = argv[i] + len;
 857                         /* Remove from args */
 858                         for (j = i; j < *argc; j++)
 859                                 argv[j] = argv[j+1];
 860                         argv[j] = NULL;
 861                         (*argc)--;
 862                 }
 863         }
 864
 865         if (dprintf_string == NULL) {
 866                 /* Look for ZFS_DEBUG environment variable */
 867                 dprintf_string = getenv("ZFS_DEBUG");
 868         }
 869
 870         /*
 871          * Are we just turning on all debugging?
 872          */
 873         if (dprintf_find_string("on"))
 874                 dprintf_print_all = 1;
 875
 876         if (dprintf_string != NULL)
 877                 zfs_flags |= ZFS_DEBUG_DPRINTF;
 878 }
 879
 880 /*
 881  * =========================================================================
 882  * debug printfs
 883  * =========================================================================
 884  */
 885 void
 886 __dprintf(const char *file, const char *func, int line, const char *fmt, ...)
 887 {
 888         const char *newfile;
 889         va_list adx;
 890
 891         /*
 892          * Get rid of annoying "../common/" prefix to filename.
 893          */
 894         newfile = strrchr(file, '/');
 895         if (newfile != NULL) {
 896                 newfile = newfile + 1; /* Get rid of leading / */
 897         } else {
 898                 newfile = file;
 899         }
 900
 901         if (dprintf_print_all ||
 902             dprintf_find_string(newfile) ||
 903             dprintf_find_string(func)) {
 904                 /* Print out just the function name if requested */
 905                 flockfile(stdout);
 906                 if (dprintf_find_string("pid"))
 907                         (void) printf("%d ", getpid());
 908                 if (dprintf_find_string("tid"))
 909                         (void) printf("%u ", (uint_t) pthread_self());
 910                 if (dprintf_find_string("cpu"))
 911                         (void) printf("%u ", getcpuid());
 912                 if (dprintf_find_string("time"))
 913                         (void) printf("%llu ", gethrtime());
 914                 if (dprintf_find_string("long"))
 915                         (void) printf("%s, line %d: ", newfile, line);
 916                 (void) printf("%s: ", func);
 917                 va_start(adx, fmt);
 918                 (void) vprintf(fmt, adx);
 919                 va_end(adx);
 920                 funlockfile(stdout);
 921         }
 922 }
 923
 924 /*
 925  * =========================================================================
 926  * cmn_err() and panic()
 927  * =========================================================================
 928  */
 929 static char ce_prefix[CE_IGNORE][10] = { "", "NOTICE: ", "WARNING: ", "" };
 930 static char ce_suffix[CE_IGNORE][2] = { "", "\n", "\n", "" };
 931
 932 void
 933 vpanic(const char *fmt, va_list adx)
 934 {
 935         (void) fprintf(stderr, "error: ");
 936         (void) vfprintf(stderr, fmt, adx);
 937         (void) fprintf(stderr, "\n");
 938
 939         abort();        /* think of it as a "user-level crash dump" */
 940 }
 941
 942 void
 943 panic(const char *fmt, ...)
 944 {
 945         va_list adx;
 946
 947         va_start(adx, fmt);
 948         vpanic(fmt, adx);
 949         va_end(adx);
 950 }
 951
 952 void
 953 vcmn_err(int ce, const char *fmt, va_list adx)
 954 {
 955         if (ce == CE_PANIC)
 956                 vpanic(fmt, adx);
 957         if (ce != CE_NOTE) {    /* suppress noise in userland stress testing */
 958                 (void) fprintf(stderr, "%s", ce_prefix[ce]);
 959                 (void) vfprintf(stderr, fmt, adx);
 960                 (void) fprintf(stderr, "%s", ce_suffix[ce]);
 961         }
 962 }
 963
 964 /*PRINTFLIKE2*/
 965 void
 966 cmn_err(int ce, const char *fmt, ...)
 967 {
 968         va_list adx;
 969
 970         va_start(adx, fmt);
 971         vcmn_err(ce, fmt, adx);
 972         va_end(adx);
 973 }
 974
 975 /*
 976  * =========================================================================
 977  * kobj interfaces
 978  * =========================================================================
 979  */
 980 struct _buf *
 981 kobj_open_file(char *name)
 982 {
 983         struct _buf *file;
 984         vnode_t *vp;
 985
 986         /* set vp as the _fd field of the file */
 987         if (vn_openat(name, UIO_SYSSPACE, FREAD, 0, &vp, 0, 0, rootdir,
 988             -1) != 0)
 989                 return ((void *)-1UL);
 990
 991         file = umem_zalloc(sizeof (struct _buf), UMEM_NOFAIL);
 992         file->_fd = (intptr_t)vp;
 993         return (file);
 994 }
 995
 996 int
 997 kobj_read_file(struct _buf *file, char *buf, unsigned size, unsigned off)
 998 {
 999         ssize_t resid;
1000
1001         if (vn_rdwr(UIO_READ, (vnode_t *)file->_fd, buf, size, (offset_t)off,
1002             UIO_SYSSPACE, 0, 0, 0, &resid) != 0)
1003                 return (-1);
1004
1005         return (size - resid);
1006 }
1007
1008 void
1009 kobj_close_file(struct _buf *file)
1010 {
1011         vn_close((vnode_t *)file->_fd);
1012         umem_free(file, sizeof (struct _buf));
1013 }
1014
1015 int
1016 kobj_get_filesize(struct _buf *file, uint64_t *size)
1017 {
1018         struct stat64 st;
1019         vnode_t *vp = (vnode_t *)file->_fd;
1020
1021         if (fstat64(vp->v_fd, &st) == -1) {
1022                 vn_close(vp);
1023                 return (errno);
1024         }
1025         *size = st.st_size;
1026         return (0);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * =========================================================================
1031  * misc routines
1032  * =========================================================================
1033  */
1034
1035 void
1036 delay(clock_t ticks)
1037 {
1038         poll(0, 0, ticks * (1000 / hz));
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Find highest one bit set.
1043  *      Returns bit number + 1 of highest bit that is set, otherwise returns 0.
1044  * High order bit is 31 (or 63 in _LP64 kernel).
1045  */
1046 int
1047 highbit64(uint64_t i)
1048 {
1049         register int h = 1;
1050
1051         if (i == 0)
1052                 return (0);
1053         if (i & 0xffffffff00000000ULL) {
1054                 h += 32; i >>= 32;
1055         }
1056         if (i & 0xffff0000) {
1057                 h += 16; i >>= 16;
1058         }
1059         if (i & 0xff00) {
1060                 h += 8; i >>= 8;
1061         }
1062         if (i & 0xf0) {
1063                 h += 4; i >>= 4;
1064         }
1065         if (i & 0xc) {
1066                 h += 2; i >>= 2;
1067         }
1068         if (i & 0x2) {
1069                 h += 1;
1070         }
1071         return (h);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Find lowest one bit set.
1076  * Returns bit number + 1 of lowest bit that is set, otherwise returns 0.
1077  * This is basically a reimplementation of ffsll(), which is GNU specific.
1078  */
1079 int
1080 lowbit64(uint64_t i)
1081 {
1082         register int h = 64;
1083         if (i == 0)
1084                 return (0);
1085
1086         if (i & 0x00000000ffffffffULL)
1087                 h -= 32;
1088         else
1089                 i >>= 32;
1090
1091         if (i & 0x0000ffff)
1092                 h -= 16;
1093         else
1094                 i >>= 16;
1095
1096         if (i & 0x00ff)
1097                 h -= 8;
1098         else
1099                 i >>= 8;
1100
1101         if (i & 0x0f)
1102                 h -= 4;
1103         else
1104                 i >>= 4;
1105
1106         if (i & 0x3)
1107                 h -= 2;
1108         else
1109                 i >>= 2;
1110
1111         if (i & 0x1)
1112                 h -= 1;
1113
1114         return (h);
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Find highest one bit set.
1119  * Returns bit number + 1 of highest bit that is set, otherwise returns 0.
1120  * High order bit is 31 (or 63 in _LP64 kernel).
1121  */
1122 int
1123 highbit(ulong_t i)
1124 {
1125 register int h = 1;
1126
1127         if (i == 0)
1128                 return (0);
1129 #ifdef _LP64
1130         if (i & 0xffffffff00000000ul) {
1131                 h += 32; i >>= 32;
1132         }
1133 #endif
1134         if (i & 0xffff0000) {
1135                 h += 16; i >>= 16;
1136         }
1137         if (i & 0xff00) {
1138                 h += 8; i >>= 8;
1139         }
1140         if (i & 0xf0) {
1141                 h += 4; i >>= 4;
1142         }
1143         if (i & 0xc) {
1144                 h += 2; i >>= 2;
1145         }
1146         if (i & 0x2) {
1147                 h += 1;
1148         }
1149         return (h);
1150 }
1151
1152 /*
1153  * Find lowest one bit set.
1154  *     Returns bit number + 1 of lowest bit that is set, otherwise returns 0.
1155  * Low order bit is 0.
1156  */
1157 int
1158 lowbit(ulong_t i)
1159 {
1160         register int h = 1;
1161
1162         if (i == 0)
1163                 return (0);
1164
1165 #ifdef _LP64
1166         if (!(i & 0xffffffff)) {
1167                 h += 32; i >>= 32;
1168         }
1169 #endif
1170         if (!(i & 0xffff)) {
1171                 h += 16; i >>= 16;
1172         }
1173         if (!(i & 0xff)) {
1174                 h += 8; i >>= 8;
1175         }
1176         if (!(i & 0xf)) {
1177                 h += 4; i >>= 4;
1178         }
1179         if (!(i & 0x3)) {
1180                 h += 2; i >>= 2;
1181         }
1182         if (!(i & 0x1)) {
1183                 h += 1;
1184         }
1185         return (h);
1186 }
1187
1188 static int random_fd = -1, urandom_fd = -1;
1189
1190 void
1191 random_init(void)
1192 {
1193         VERIFY((random_fd = open("/dev/random", O_RDONLY)) != -1);
1194         VERIFY((urandom_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY)) != -1);
1195 }
1196
1197 void
1198 random_fini(void)
1199 {
1200         close(random_fd);
1201         close(urandom_fd);
1202
1203         random_fd = -1;
1204         urandom_fd = -1;
1205 }
1206
1207 static int
1208 random_get_bytes_common(uint8_t *ptr, size_t len, int fd)
1209 {
1210         size_t resid = len;
1211         ssize_t bytes;
1212
1213         ASSERT(fd != -1);
1214
1215         while (resid != 0) {
1216                 bytes = read(fd, ptr, resid);
1217                 ASSERT3S(bytes, >=, 0);
1218                 ptr += bytes;
1219                 resid -= bytes;
1220         }
1221
1222         return (0);
1223 }
1224
1225 int
1226 random_get_bytes(uint8_t *ptr, size_t len)
1227 {
1228         return (random_get_bytes_common(ptr, len, random_fd));
1229 }
1230
1231 int
1232 random_get_pseudo_bytes(uint8_t *ptr, size_t len)
1233 {
1234         return (random_get_bytes_common(ptr, len, urandom_fd));
1235 }
1236
1237 int
1238 ddi_strtoul(const char *hw_serial, char **nptr, int base, unsigned long *result)
1239 {
1240         char *end;
1241
1242         *result = strtoul(hw_serial, &end, base);
1243         if (*result == 0)
1244                 return (errno);
1245         return (0);
1246 }
1247
1248 int
1249 ddi_strtoull(const char *str, char **nptr, int base, u_longlong_t *result)
1250 {
1251         char *end;
1252
1253         *result = strtoull(str, &end, base);
1254         if (*result == 0)
1255                 return (errno);
1256         return (0);
1257 }
1258
1259 utsname_t *
1260 utsname(void)
1261 {
1262         return (&hw_utsname);
1263 }
1264
1265 /*
1266  * =========================================================================
1267  * kernel emulation setup & teardown
1268  * =========================================================================
1269  */
1270 static int
1271 umem_out_of_memory(void)
1272 {
1273         char errmsg[] = "out of memory -- generating core dump\n";
1274
1275         (void) fprintf(stderr, "%s", errmsg);
1276         abort();
1277         return (0);
1278 }
1279
1280 static unsigned long
1281 get_spl_hostid(void)
1282 {
1283         FILE *f;
1284         unsigned long hostid;
1285
1286         f = fopen("/sys/module/spl/parameters/spl_hostid", "r");
1287         if (!f)
1288                 return (0);
1289         if (fscanf(f, "%lu", &hostid) != 1)
1290                 hostid = 0;
1291         fclose(f);
1292         return (hostid & 0xffffffff);
1293 }
1294
1295 unsigned long
1296 get_system_hostid(void)
1297 {
1298         unsigned long system_hostid = get_spl_hostid();
1299         if (system_hostid == 0)
1300                 system_hostid = gethostid() & 0xffffffff;
1301         return (system_hostid);
1302 }
1303
1304 void
1305 kernel_init(int mode)
1306 {
1307         extern uint_t rrw_tsd_key;
1308
1309         umem_nofail_callback(umem_out_of_memory);
1310
1311         physmem = sysconf(_SC_PHYS_PAGES);
1312
1313         dprintf("physmem = %llu pages (%.2f GB)\n", physmem,
1314             (double)physmem * sysconf(_SC_PAGE_SIZE) / (1ULL << 30));
1315
1316         (void) snprintf(hw_serial, sizeof (hw_serial), "%ld",
1317             (mode & FWRITE) ? get_system_hostid() : 0);
1318
1319         random_init();
1320
1321         VERIFY0(uname(&hw_utsname));
1322
1323         thread_init();
1324         system_taskq_init();
1325         icp_init();
1326
1327         spa_init(mode);
1328
1329         fletcher_4_init();
1330
1331         tsd_create(&rrw_tsd_key, rrw_tsd_destroy);
1332 }
1333
1334 void
1335 kernel_fini(void)
1336 {
1337         fletcher_4_fini();
1338         spa_fini();
1339
1340         icp_fini();
1341         system_taskq_fini();
1342         thread_fini();
1343
1344         random_fini();
1345 }
1346
1347 uid_t
1348 crgetuid(cred_t *cr)
1349 {
1350         return (0);
1351 }
1352
1353 uid_t
1354 crgetruid(cred_t *cr)
1355 {
1356         return (0);
1357 }
1358
1359 gid_t
1360 crgetgid(cred_t *cr)
1361 {
1362         return (0);
1363 }
1364
1365 int
1366 crgetngroups(cred_t *cr)
1367 {
1368         return (0);
1369 }
1370
1371 gid_t *
1372 crgetgroups(cred_t *cr)
1373 {
1374         return (NULL);
1375 }
1376
1377 int
1378 zfs_secpolicy_snapshot_perms(const char *name, cred_t *cr)
1379 {
1380         return (0);
1381 }
1382
1383 int
1384 zfs_secpolicy_rename_perms(const char *from, const char *to, cred_t *cr)
1385 {
1386         return (0);
1387 }
1388
1389 int
1390 zfs_secpolicy_destroy_perms(const char *name, cred_t *cr)
1391 {
1392         return (0);
1393 }
1394
1395 int
1396 secpolicy_zfs(const cred_t *cr)
1397 {
1398         return (0);
1399 }
1400
1401 ksiddomain_t *
1402 ksid_lookupdomain(const char *dom)
1403 {
1404         ksiddomain_t *kd;
1405
1406         kd = umem_zalloc(sizeof (ksiddomain_t), UMEM_NOFAIL);
1407         kd->kd_name = spa_strdup(dom);
1408         return (kd);
1409 }
1410
1411 void
1412 ksiddomain_rele(ksiddomain_t *ksid)
1413 {
1414         spa_strfree(ksid->kd_name);
1415         umem_free(ksid, sizeof (ksiddomain_t));
1416 }
1417
1418 char *
1419 kmem_vasprintf(const char *fmt, va_list adx)
1420 {
1421         char *buf = NULL;
1422         va_list adx_copy;
1423
1424         va_copy(adx_copy, adx);
1425         VERIFY(vasprintf(&buf, fmt, adx_copy) != -1);
1426         va_end(adx_copy);
1427
1428         return (buf);
1429 }
1430
1431 char *
1432 kmem_asprintf(const char *fmt, ...)
1433 {
1434         char *buf = NULL;
1435         va_list adx;
1436
1437         va_start(adx, fmt);
1438         VERIFY(vasprintf(&buf, fmt, adx) != -1);
1439         va_end(adx);
1440
1441         return (buf);
1442 }
1443
1444 /* ARGSUSED */
1445 int
1446 zfs_onexit_fd_hold(int fd, minor_t *minorp)
1447 {
1448         *minorp = 0;
1449         return (0);
1450 }
1451
1452 /* ARGSUSED */
1453 void
1454 zfs_onexit_fd_rele(int fd)
1455 {
1456 }
1457
1458 /* ARGSUSED */
1459 int
1460 zfs_onexit_add_cb(minor_t minor, void (*func)(void *), void *data,
1461     uint64_t *action_handle)
1462 {
1463         return (0);
1464 }
1465
1466 /* ARGSUSED */
1467 int
1468 zfs_onexit_del_cb(minor_t minor, uint64_t action_handle, boolean_t fire)
1469 {
1470         return (0);
1471 }
1472
1473 /* ARGSUSED */
1474 int
1475 zfs_onexit_cb_data(minor_t minor, uint64_t action_handle, void **data)
1476 {
1477         return (0);
1478 }
1479
1480 fstrans_cookie_t
1481 spl_fstrans_mark(void)
1482 {
1483         return ((fstrans_cookie_t) 0);
1484 }
1485
1486 void
1487 spl_fstrans_unmark(fstrans_cookie_t cookie)
1488 {
1489 }
1490
1491 int
1492 spl_fstrans_check(void)
1493 {
1494         return (0);
1495 }
1496
1497 void *zvol_tag = "zvol_tag";
1498
1499 void
1500 zvol_create_minors(spa_t *spa, const char *name, boolean_t async)
1501 {
1502 }
1503
1504 void
1505 zvol_remove_minor(spa_t *spa, const char *name, boolean_t async)
1506 {
1507 }
1508
1509 void
1510 zvol_remove_minors(spa_t *spa, const char *name, boolean_t async)
1511 {
1512 }
1513
1514 void
1515 zvol_rename_minors(spa_t *spa, const char *oldname, const char *newname,
1516     boolean_t async)
1517 {
1518 }