]> granicus.if.org Git - zfs/blob - module/zfs/dsl_pool.c
Increase the number of iput taskq threads
[zfs] / module / zfs / dsl_pool.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2011, 2014 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2013 Steven Hartland. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
26  */
27
28 #include <sys/dsl_pool.h>
29 #include <sys/dsl_dataset.h>
30 #include <sys/dsl_prop.h>
31 #include <sys/dsl_dir.h>
32 #include <sys/dsl_synctask.h>
33 #include <sys/dsl_scan.h>
34 #include <sys/dnode.h>
35 #include <sys/dmu_tx.h>
36 #include <sys/dmu_objset.h>
37 #include <sys/arc.h>
38 #include <sys/zap.h>
39 #include <sys/zio.h>
40 #include <sys/zfs_context.h>
41 #include <sys/fs/zfs.h>
42 #include <sys/zfs_znode.h>
43 #include <sys/spa_impl.h>
44 #include <sys/dsl_deadlist.h>
45 #include <sys/bptree.h>
46 #include <sys/zfeature.h>
47 #include <sys/zil_impl.h>
48 #include <sys/dsl_userhold.h>
49 #include <sys/trace_txg.h>
50
51 /*
52  * ZFS Write Throttle
53  * ------------------
54  *
55  * ZFS must limit the rate of incoming writes to the rate at which it is able
56  * to sync data modifications to the backend storage. Throttling by too much
57  * creates an artificial limit; throttling by too little can only be sustained
58  * for short periods and would lead to highly lumpy performance. On a per-pool
59  * basis, ZFS tracks the amount of modified (dirty) data. As operations change
60  * data, the amount of dirty data increases; as ZFS syncs out data, the amount
61  * of dirty data decreases. When the amount of dirty data exceeds a
62  * predetermined threshold further modifications are blocked until the amount
63  * of dirty data decreases (as data is synced out).
64  *
65  * The limit on dirty data is tunable, and should be adjusted according to
66  * both the IO capacity and available memory of the system. The larger the
67  * window, the more ZFS is able to aggregate and amortize metadata (and data)
68  * changes. However, memory is a limited resource, and allowing for more dirty
69  * data comes at the cost of keeping other useful data in memory (for example
70  * ZFS data cached by the ARC).
71  *
72  * Implementation
73  *
74  * As buffers are modified dsl_pool_willuse_space() increments both the per-
75  * txg (dp_dirty_pertxg[]) and poolwide (dp_dirty_total) accounting of
76  * dirty space used; dsl_pool_dirty_space() decrements those values as data
77  * is synced out from dsl_pool_sync(). While only the poolwide value is
78  * relevant, the per-txg value is useful for debugging. The tunable
79  * zfs_dirty_data_max determines the dirty space limit. Once that value is
80  * exceeded, new writes are halted until space frees up.
81  *
82  * The zfs_dirty_data_sync tunable dictates the threshold at which we
83  * ensure that there is a txg syncing (see the comment in txg.c for a full
84  * description of transaction group stages).
85  *
86  * The IO scheduler uses both the dirty space limit and current amount of
87  * dirty data as inputs. Those values affect the number of concurrent IOs ZFS
88  * issues. See the comment in vdev_queue.c for details of the IO scheduler.
89  *
90  * The delay is also calculated based on the amount of dirty data.  See the
91  * comment above dmu_tx_delay() for details.
92  */
93
94 /*
95  * zfs_dirty_data_max will be set to zfs_dirty_data_max_percent% of all memory,
96  * capped at zfs_dirty_data_max_max.  It can also be overridden with a module
97  * parameter.
98  */
99 unsigned long zfs_dirty_data_max = 0;
100 unsigned long zfs_dirty_data_max_max = 0;
101 int zfs_dirty_data_max_percent = 10;
102 int zfs_dirty_data_max_max_percent = 25;
103
104 /*
105  * If there is at least this much dirty data, push out a txg.
106  */
107 unsigned long zfs_dirty_data_sync = 64 * 1024 * 1024;
108
109 /*
110  * Once there is this amount of dirty data, the dmu_tx_delay() will kick in
111  * and delay each transaction.
112  * This value should be >= zfs_vdev_async_write_active_max_dirty_percent.
113  */
114 int zfs_delay_min_dirty_percent = 60;
115
116 /*
117  * This controls how quickly the delay approaches infinity.
118  * Larger values cause it to delay more for a given amount of dirty data.
119  * Therefore larger values will cause there to be less dirty data for a
120  * given throughput.
121  *
122  * For the smoothest delay, this value should be about 1 billion divided
123  * by the maximum number of operations per second.  This will smoothly
124  * handle between 10x and 1/10th this number.
125  *
126  * Note: zfs_delay_scale * zfs_dirty_data_max must be < 2^64, due to the
127  * multiply in dmu_tx_delay().
128  */
129 unsigned long zfs_delay_scale = 1000 * 1000 * 1000 / 2000;
130
131 hrtime_t zfs_throttle_delay = MSEC2NSEC(10);
132 hrtime_t zfs_throttle_resolution = MSEC2NSEC(10);
133
134 int
135 dsl_pool_open_special_dir(dsl_pool_t *dp, const char *name, dsl_dir_t **ddp)
136 {
137         uint64_t obj;
138         int err;
139
140         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
141             dsl_dir_phys(dp->dp_root_dir)->dd_child_dir_zapobj,
142             name, sizeof (obj), 1, &obj);
143         if (err)
144                 return (err);
145
146         return (dsl_dir_hold_obj(dp, obj, name, dp, ddp));
147 }
148
149 static dsl_pool_t *
150 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
151 {
152         dsl_pool_t *dp;
153         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
154
155         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
156         dp->dp_spa = spa;
157         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
158         rrw_init(&dp->dp_config_rwlock, B_TRUE);
159         txg_init(dp, txg);
160
161         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
162             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
163         txg_list_create(&dp->dp_dirty_zilogs,
164             offsetof(zilog_t, zl_dirty_link));
165         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
166             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
167         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
168             offsetof(dsl_sync_task_t, dst_node));
169
170         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
171         cv_init(&dp->dp_spaceavail_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
172
173         dp->dp_iput_taskq = taskq_create("z_iput", max_ncpus, minclsyspri,
174             max_ncpus * 8, INT_MAX, TASKQ_PREPOPULATE);
175
176         return (dp);
177 }
178
179 int
180 dsl_pool_init(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
181 {
182         int err;
183         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
184
185         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp,
186             &dp->dp_meta_objset);
187         if (err != 0)
188                 dsl_pool_close(dp);
189         else
190                 *dpp = dp;
191
192         return (err);
193 }
194
195 int
196 dsl_pool_open(dsl_pool_t *dp)
197 {
198         int err;
199         dsl_dir_t *dd;
200         dsl_dataset_t *ds;
201         uint64_t obj;
202
203         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
204         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
205             DMU_POOL_ROOT_DATASET, sizeof (uint64_t), 1,
206             &dp->dp_root_dir_obj);
207         if (err)
208                 goto out;
209
210         err = dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
211             NULL, dp, &dp->dp_root_dir);
212         if (err)
213                 goto out;
214
215         err = dsl_pool_open_special_dir(dp, MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir);
216         if (err)
217                 goto out;
218
219         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_ORIGIN) {
220                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, ORIGIN_DIR_NAME, &dd);
221                 if (err)
222                         goto out;
223                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
224                     dsl_dir_phys(dd)->dd_head_dataset_obj, FTAG, &ds);
225                 if (err == 0) {
226                         err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
227                             dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj, dp,
228                             &dp->dp_origin_snap);
229                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
230                 }
231                 dsl_dir_rele(dd, dp);
232                 if (err)
233                         goto out;
234         }
235
236         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
237                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, FREE_DIR_NAME,
238                     &dp->dp_free_dir);
239                 if (err)
240                         goto out;
241
242                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
243                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj);
244                 if (err)
245                         goto out;
246                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
247                     dp->dp_meta_objset, obj));
248         }
249
250         /*
251          * Note: errors ignored, because the leak dir will not exist if we
252          * have not encountered a leak yet.
253          */
254         (void) dsl_pool_open_special_dir(dp, LEAK_DIR_NAME,
255             &dp->dp_leak_dir);
256
257         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_ASYNC_DESTROY)) {
258                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
259                     DMU_POOL_BPTREE_OBJ, sizeof (uint64_t), 1,
260                     &dp->dp_bptree_obj);
261                 if (err != 0)
262                         goto out;
263         }
264
265         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_EMPTY_BPOBJ)) {
266                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
267                     DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1,
268                     &dp->dp_empty_bpobj);
269                 if (err != 0)
270                         goto out;
271         }
272
273         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
274             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
275             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
276         if (err == ENOENT)
277                 err = 0;
278         if (err)
279                 goto out;
280
281         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
282
283 out:
284         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
285         return (err);
286 }
287
288 void
289 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
290 {
291         /*
292          * Drop our references from dsl_pool_open().
293          *
294          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
295          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
296          * and not a hold, so just drop that here.
297          */
298         if (dp->dp_origin_snap)
299                 dsl_dataset_rele(dp->dp_origin_snap, dp);
300         if (dp->dp_mos_dir)
301                 dsl_dir_rele(dp->dp_mos_dir, dp);
302         if (dp->dp_free_dir)
303                 dsl_dir_rele(dp->dp_free_dir, dp);
304         if (dp->dp_leak_dir)
305                 dsl_dir_rele(dp->dp_leak_dir, dp);
306         if (dp->dp_root_dir)
307                 dsl_dir_rele(dp->dp_root_dir, dp);
308
309         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
310
311         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
312         if (dp->dp_meta_objset)
313                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
314
315         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
316         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_zilogs);
317         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
318         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
319
320         /*
321          * We can't set retry to TRUE since we're explicitly specifying
322          * a spa to flush. This is good enough; any missed buffers for
323          * this spa won't cause trouble, and they'll eventually fall
324          * out of the ARC just like any other unused buffer.
325          */
326         arc_flush(dp->dp_spa, FALSE);
327
328         txg_fini(dp);
329         dsl_scan_fini(dp);
330         dmu_buf_user_evict_wait();
331
332         rrw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
333         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
334         taskq_destroy(dp->dp_iput_taskq);
335         if (dp->dp_blkstats)
336                 vmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
337         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
338 }
339
340 dsl_pool_t *
341 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
342 {
343         int err;
344         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
345         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
346         objset_t *os;
347         dsl_dataset_t *ds;
348         uint64_t obj;
349
350         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
351
352         /* create and open the MOS (meta-objset) */
353         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
354             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
355
356         /* create the pool directory */
357         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
358             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
359         ASSERT0(err);
360
361         /* Initialize scan structures */
362         VERIFY0(dsl_scan_init(dp, txg));
363
364         /* create and open the root dir */
365         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
366         VERIFY0(dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
367             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
368
369         /* create and open the meta-objset dir */
370         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
371         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
372             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
373
374         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
375                 /* create and open the free dir */
376                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
377                     FREE_DIR_NAME, tx);
378                 VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
379                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
380
381                 /* create and open the free_bplist */
382                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE, tx);
383                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
384                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
385                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
386                     dp->dp_meta_objset, obj));
387         }
388
389         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
390                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
391
392         /* create the root dataset */
393         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
394
395         /* create the root objset */
396         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
397         VERIFY(NULL != (os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
398             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx)));
399 #ifdef _KERNEL
400         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
401 #endif
402         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
403
404         dmu_tx_commit(tx);
405
406         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
407
408         return (dp);
409 }
410
411 /*
412  * Account for the meta-objset space in its placeholder dsl_dir.
413  */
414 void
415 dsl_pool_mos_diduse_space(dsl_pool_t *dp,
416     int64_t used, int64_t comp, int64_t uncomp)
417 {
418         ASSERT3U(comp, ==, uncomp); /* it's all metadata */
419         mutex_enter(&dp->dp_lock);
420         dp->dp_mos_used_delta += used;
421         dp->dp_mos_compressed_delta += comp;
422         dp->dp_mos_uncompressed_delta += uncomp;
423         mutex_exit(&dp->dp_lock);
424 }
425
426 static int
427 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
428 {
429         dsl_deadlist_t *dl = arg;
430         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
431         return (0);
432 }
433
434 static void
435 dsl_pool_sync_mos(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
436 {
437         zio_t *zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
438         dmu_objset_sync(dp->dp_meta_objset, zio, tx);
439         VERIFY0(zio_wait(zio));
440         dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
441         spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
442 }
443
444 static void
445 dsl_pool_dirty_delta(dsl_pool_t *dp, int64_t delta)
446 {
447         ASSERT(MUTEX_HELD(&dp->dp_lock));
448
449         if (delta < 0)
450                 ASSERT3U(-delta, <=, dp->dp_dirty_total);
451
452         dp->dp_dirty_total += delta;
453
454         /*
455          * Note: we signal even when increasing dp_dirty_total.
456          * This ensures forward progress -- each thread wakes the next waiter.
457          */
458         if (dp->dp_dirty_total <= zfs_dirty_data_max)
459                 cv_signal(&dp->dp_spaceavail_cv);
460 }
461
462 void
463 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
464 {
465         zio_t *zio;
466         dmu_tx_t *tx;
467         dsl_dir_t *dd;
468         dsl_dataset_t *ds;
469         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
470         list_t synced_datasets;
471
472         list_create(&synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
473             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
474
475         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
476
477         /*
478          * Write out all dirty blocks of dirty datasets.
479          */
480         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
481         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
482                 /*
483                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
484                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
485                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
486                  */
487                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
488                 list_insert_tail(&synced_datasets, ds);
489                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
490         }
491         VERIFY0(zio_wait(zio));
492
493         /*
494          * We have written all of the accounted dirty data, so our
495          * dp_space_towrite should now be zero.  However, some seldom-used
496          * code paths do not adhere to this (e.g. dbuf_undirty(), also
497          * rounding error in dbuf_write_physdone).
498          * Shore up the accounting of any dirtied space now.
499          */
500         dsl_pool_undirty_space(dp, dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], txg);
501
502         /*
503          * After the data blocks have been written (ensured by the zio_wait()
504          * above), update the user/group space accounting.
505          */
506         for (ds = list_head(&synced_datasets); ds != NULL;
507             ds = list_next(&synced_datasets, ds)) {
508                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
509         }
510
511         /*
512          * Sync the datasets again to push out the changes due to
513          * userspace updates.  This must be done before we process the
514          * sync tasks, so that any snapshots will have the correct
515          * user accounting information (and we won't get confused
516          * about which blocks are part of the snapshot).
517          */
518         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
519         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
520                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
521                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
522                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
523         }
524         VERIFY0(zio_wait(zio));
525
526         /*
527          * Now that the datasets have been completely synced, we can
528          * clean up our in-memory structures accumulated while syncing:
529          *
530          *  - move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk deadlist
531          *  - release hold from dsl_dataset_dirty()
532          */
533         while ((ds = list_remove_head(&synced_datasets)) != NULL) {
534                 ASSERTV(objset_t *os = ds->ds_objset);
535                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
536                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
537                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
538                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
539         }
540
541         while ((dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg)) != NULL) {
542                 dsl_dir_sync(dd, tx);
543         }
544
545         /*
546          * The MOS's space is accounted for in the pool/$MOS
547          * (dp_mos_dir).  We can't modify the mos while we're syncing
548          * it, so we remember the deltas and apply them here.
549          */
550         if (dp->dp_mos_used_delta != 0 || dp->dp_mos_compressed_delta != 0 ||
551             dp->dp_mos_uncompressed_delta != 0) {
552                 dsl_dir_diduse_space(dp->dp_mos_dir, DD_USED_HEAD,
553                     dp->dp_mos_used_delta,
554                     dp->dp_mos_compressed_delta,
555                     dp->dp_mos_uncompressed_delta, tx);
556                 dp->dp_mos_used_delta = 0;
557                 dp->dp_mos_compressed_delta = 0;
558                 dp->dp_mos_uncompressed_delta = 0;
559         }
560
561         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
562             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
563                 dsl_pool_sync_mos(dp, tx);
564         }
565
566         /*
567          * If we modify a dataset in the same txg that we want to destroy it,
568          * its dsl_dir's dd_dbuf will be dirty, and thus have a hold on it.
569          * dsl_dir_destroy_check() will fail if there are unexpected holds.
570          * Therefore, we want to sync the MOS (thus syncing the dd_dbuf
571          * and clearing the hold on it) before we process the sync_tasks.
572          * The MOS data dirtied by the sync_tasks will be synced on the next
573          * pass.
574          */
575         if (!txg_list_empty(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
576                 dsl_sync_task_t *dst;
577                 /*
578                  * No more sync tasks should have been added while we
579                  * were syncing.
580                  */
581                 ASSERT3U(spa_sync_pass(dp->dp_spa), ==, 1);
582                 while ((dst = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg)) != NULL)
583                         dsl_sync_task_sync(dst, tx);
584         }
585
586         dmu_tx_commit(tx);
587
588         DTRACE_PROBE2(dsl_pool_sync__done, dsl_pool_t *dp, dp, uint64_t, txg);
589 }
590
591 void
592 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
593 {
594         zilog_t *zilog;
595
596         while ((zilog = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_zilogs, txg))) {
597                 dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
598                 zil_clean(zilog, txg);
599                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(zilog->zl_os, txg));
600                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, zilog);
601         }
602         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
603 }
604
605 /*
606  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
607  * are being called from SPA context during pool initialization.
608  */
609 int
610 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
611 {
612         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
613             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
614 }
615
616 uint64_t
617 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
618 {
619         uint64_t space, resv;
620
621         /*
622          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
623          * cut the reservation in half to allow forward progress
624          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
625          */
626         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
627         resv = spa_get_slop_space(dp->dp_spa);
628         if (netfree)
629                 resv >>= 1;
630
631         return (space - resv);
632 }
633
634 boolean_t
635 dsl_pool_need_dirty_delay(dsl_pool_t *dp)
636 {
637         uint64_t delay_min_bytes =
638             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
639         boolean_t rv;
640
641         mutex_enter(&dp->dp_lock);
642         if (dp->dp_dirty_total > zfs_dirty_data_sync)
643                 txg_kick(dp);
644         rv = (dp->dp_dirty_total > delay_min_bytes);
645         mutex_exit(&dp->dp_lock);
646         return (rv);
647 }
648
649 void
650 dsl_pool_dirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
651 {
652         if (space > 0) {
653                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
654                 dp->dp_dirty_pertxg[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
655                 dsl_pool_dirty_delta(dp, space);
656                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
657         }
658 }
659
660 void
661 dsl_pool_undirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, uint64_t txg)
662 {
663         ASSERT3S(space, >=, 0);
664         if (space == 0)
665                 return;
666
667         mutex_enter(&dp->dp_lock);
668         if (dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] < space) {
669                 /* XXX writing something we didn't dirty? */
670                 space = dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK];
671         }
672         ASSERT3U(dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], >=, space);
673         dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] -= space;
674         ASSERT3U(dp->dp_dirty_total, >=, space);
675         dsl_pool_dirty_delta(dp, -space);
676         mutex_exit(&dp->dp_lock);
677 }
678
679 /* ARGSUSED */
680 static int
681 upgrade_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *hds, void *arg)
682 {
683         dmu_tx_t *tx = arg;
684         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
685         int err;
686
687         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, hds->ds_object, FTAG, &ds);
688         if (err)
689                 return (err);
690
691         while (dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj != 0) {
692                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
693                     dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj, FTAG, &prev);
694                 if (err) {
695                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
696                         return (err);
697                 }
698
699                 if (dsl_dataset_phys(prev)->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
700                         break;
701                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
702                 ds = prev;
703                 prev = NULL;
704         }
705
706         if (prev == NULL) {
707                 prev = dp->dp_origin_snap;
708
709                 /*
710                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
711                  * will be wrong.
712                  */
713                 ASSERT0(dsl_dataset_phys(prev)->ds_bp.blk_birth);
714
715                 /* The origin doesn't get attached to itself */
716                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
717                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
718                         return (0);
719                 }
720
721                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
722                 dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
723                 dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_txg =
724                     dsl_dataset_phys(prev)->ds_creation_txg;
725
726                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
727                 dsl_dir_phys(ds->ds_dir)->dd_origin_obj = prev->ds_object;
728
729                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
730                 dsl_dataset_phys(prev)->ds_num_children++;
731
732                 if (dsl_dataset_phys(ds)->ds_next_snap_obj == 0) {
733                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
734                         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
735                             dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj,
736                             ds, &ds->ds_prev));
737                 }
738         }
739
740         ASSERT3U(dsl_dir_phys(ds->ds_dir)->dd_origin_obj, ==, prev->ds_object);
741         ASSERT3U(dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj, ==, prev->ds_object);
742
743         if (dsl_dataset_phys(prev)->ds_next_clones_obj == 0) {
744                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
745                 dsl_dataset_phys(prev)->ds_next_clones_obj =
746                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
747                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
748         }
749         VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
750             dsl_dataset_phys(prev)->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
751
752         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
753         if (prev != dp->dp_origin_snap)
754                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
755         return (0);
756 }
757
758 void
759 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
760 {
761         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
762         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
763
764         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj, upgrade_clones_cb,
765             tx, DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SERIALIZE));
766 }
767
768 /* ARGSUSED */
769 static int
770 upgrade_dir_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *arg)
771 {
772         dmu_tx_t *tx = arg;
773         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
774
775         if (dsl_dir_phys(ds->ds_dir)->dd_origin_obj != 0) {
776                 dsl_dataset_t *origin;
777
778                 VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
779                     dsl_dir_phys(ds->ds_dir)->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
780
781                 if (dsl_dir_phys(origin->ds_dir)->dd_clones == 0) {
782                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
783                         dsl_dir_phys(origin->ds_dir)->dd_clones =
784                             zap_create(mos, DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE,
785                             0, tx);
786                 }
787
788                 VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
789                     dsl_dir_phys(origin->ds_dir)->dd_clones,
790                     ds->ds_object, tx));
791
792                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
793         }
794         return (0);
795 }
796
797 void
798 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
799 {
800         uint64_t obj;
801
802         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
803
804         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
805         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
806             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
807
808         /*
809          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
810          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
811          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
812          */
813         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
814             SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
815         VERIFY0(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
816             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
817         VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj, dp->dp_meta_objset, obj));
818
819         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj,
820             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SERIALIZE));
821 }
822
823 void
824 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
825 {
826         uint64_t dsobj;
827         dsl_dataset_t *ds;
828
829         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
830         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
831         ASSERT(rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER));
832
833         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
834         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
835             NULL, 0, kcred, tx);
836         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
837         dsl_dataset_snapshot_sync_impl(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
838         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, dsl_dataset_phys(ds)->ds_prev_snap_obj,
839             dp, &dp->dp_origin_snap));
840         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
841 }
842
843 taskq_t *
844 dsl_pool_iput_taskq(dsl_pool_t *dp)
845 {
846         return (dp->dp_iput_taskq);
847 }
848
849 /*
850  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
851  * and release them.
852  */
853 void
854 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
855 {
856         zap_attribute_t za;
857         zap_cursor_t zc;
858         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
859         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
860         nvlist_t *holds;
861
862         if (zapobj == 0)
863                 return;
864         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
865
866         holds = fnvlist_alloc();
867
868         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
869             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
870             zap_cursor_advance(&zc)) {
871                 char *htag;
872                 nvlist_t *tags;
873
874                 htag = strchr(za.za_name, '-');
875                 *htag = '\0';
876                 ++htag;
877                 if (nvlist_lookup_nvlist(holds, za.za_name, &tags) != 0) {
878                         tags = fnvlist_alloc();
879                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
880                         fnvlist_add_nvlist(holds, za.za_name, tags);
881                         fnvlist_free(tags);
882                 } else {
883                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
884                 }
885         }
886         dsl_dataset_user_release_tmp(dp, holds);
887         fnvlist_free(holds);
888         zap_cursor_fini(&zc);
889 }
890
891 /*
892  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
893  */
894 void
895 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
896 {
897         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
898
899         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
900         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
901
902         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
903             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
904 }
905
906 static int
907 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
908     const char *tag, uint64_t now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
909 {
910         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
911         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
912         char *name;
913         int error;
914
915         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
916         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
917
918         /*
919          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
920          * zap object for temporary holds might not exist yet.
921          */
922         if (zapobj == 0) {
923                 if (holding) {
924                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
925                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
926                 } else {
927                         return (SET_ERROR(ENOENT));
928                 }
929         }
930
931         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
932         if (holding)
933                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, &now, tx);
934         else
935                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
936         strfree(name);
937
938         return (error);
939 }
940
941 /*
942  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
943  */
944 int
945 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
946     uint64_t now, dmu_tx_t *tx)
947 {
948         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
949 }
950
951 /*
952  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
953  */
954 int
955 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
956     dmu_tx_t *tx)
957 {
958         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, 0,
959             tx, B_FALSE));
960 }
961
962 /*
963  * DSL Pool Configuration Lock
964  *
965  * The dp_config_rwlock protects against changes to DSL state (e.g. dataset
966  * creation / destruction / rename / property setting).  It must be held for
967  * read to hold a dataset or dsl_dir.  I.e. you must call
968  * dsl_pool_config_enter() or dsl_pool_hold() before calling
969  * dsl_{dataset,dir}_hold{_obj}.  In most circumstances, the dp_config_rwlock
970  * must be held continuously until all datasets and dsl_dirs are released.
971  *
972  * The only exception to this rule is that if a "long hold" is placed on
973  * a dataset, then the dp_config_rwlock may be dropped while the dataset
974  * is still held.  The long hold will prevent the dataset from being
975  * destroyed -- the destroy will fail with EBUSY.  A long hold can be
976  * obtained by calling dsl_dataset_long_hold(), or by "owning" a dataset
977  * (by calling dsl_{dataset,objset}_{try}own{_obj}).
978  *
979  * Legitimate long-holders (including owners) should be long-running, cancelable
980  * tasks that should cause "zfs destroy" to fail.  This includes DMU
981  * consumers (i.e. a ZPL filesystem being mounted or ZVOL being open),
982  * "zfs send", and "zfs diff".  There are several other long-holders whose
983  * uses are suboptimal (e.g. "zfs promote", and zil_suspend()).
984  *
985  * The usual formula for long-holding would be:
986  * dsl_pool_hold()
987  * dsl_dataset_hold()
988  * ... perform checks ...
989  * dsl_dataset_long_hold()
990  * dsl_pool_rele()
991  * ... perform long-running task ...
992  * dsl_dataset_long_rele()
993  * dsl_dataset_rele()
994  *
995  * Note that when the long hold is released, the dataset is still held but
996  * the pool is not held.  The dataset may change arbitrarily during this time
997  * (e.g. it could be destroyed).  Therefore you shouldn't do anything to the
998  * dataset except release it.
999  *
1000  * User-initiated operations (e.g. ioctls, zfs_ioc_*()) are either read-only
1001  * or modifying operations.
1002  *
1003  * Modifying operations should generally use dsl_sync_task().  The synctask
1004  * infrastructure enforces proper locking strategy with respect to the
1005  * dp_config_rwlock.  See the comment above dsl_sync_task() for details.
1006  *
1007  * Read-only operations will manually hold the pool, then the dataset, obtain
1008  * information from the dataset, then release the pool and dataset.
1009  * dmu_objset_{hold,rele}() are convenience routines that also do the pool
1010  * hold/rele.
1011  */
1012
1013 int
1014 dsl_pool_hold(const char *name, void *tag, dsl_pool_t **dp)
1015 {
1016         spa_t *spa;
1017         int error;
1018
1019         error = spa_open(name, &spa, tag);
1020         if (error == 0) {
1021                 *dp = spa_get_dsl(spa);
1022                 dsl_pool_config_enter(*dp, tag);
1023         }
1024         return (error);
1025 }
1026
1027 void
1028 dsl_pool_rele(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1029 {
1030         dsl_pool_config_exit(dp, tag);
1031         spa_close(dp->dp_spa, tag);
1032 }
1033
1034 void
1035 dsl_pool_config_enter(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1036 {
1037         /*
1038          * We use a "reentrant" reader-writer lock, but not reentrantly.
1039          *
1040          * The rrwlock can (with the track_all flag) track all reading threads,
1041          * which is very useful for debugging which code path failed to release
1042          * the lock, and for verifying that the *current* thread does hold
1043          * the lock.
1044          *
1045          * (Unlike a rwlock, which knows that N threads hold it for
1046          * read, but not *which* threads, so rw_held(RW_READER) returns TRUE
1047          * if any thread holds it for read, even if this thread doesn't).
1048          */
1049         ASSERT(!rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER));
1050         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER, tag);
1051 }
1052
1053 void
1054 dsl_pool_config_exit(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1055 {
1056         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, tag);
1057 }
1058
1059 boolean_t
1060 dsl_pool_config_held(dsl_pool_t *dp)
1061 {
1062         return (RRW_LOCK_HELD(&dp->dp_config_rwlock));
1063 }
1064
1065 boolean_t
1066 dsl_pool_config_held_writer(dsl_pool_t *dp)
1067 {
1068         return (RRW_WRITE_HELD(&dp->dp_config_rwlock));
1069 }
1070
1071 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
1072 EXPORT_SYMBOL(dsl_pool_config_enter);
1073 EXPORT_SYMBOL(dsl_pool_config_exit);
1074
1075 /* zfs_dirty_data_max_percent only applied at module load in arc_init(). */
1076 module_param(zfs_dirty_data_max_percent, int, 0444);
1077 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_percent, "percent of ram can be dirty");
1078
1079 /* zfs_dirty_data_max_max_percent only applied at module load in arc_init(). */
1080 module_param(zfs_dirty_data_max_max_percent, int, 0444);
1081 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_max_percent,
1082         "zfs_dirty_data_max upper bound as % of RAM");
1083
1084 module_param(zfs_delay_min_dirty_percent, int, 0644);
1085 MODULE_PARM_DESC(zfs_delay_min_dirty_percent, "transaction delay threshold");
1086
1087 module_param(zfs_dirty_data_max, ulong, 0644);
1088 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max, "determines the dirty space limit");
1089
1090 /* zfs_dirty_data_max_max only applied at module load in arc_init(). */
1091 module_param(zfs_dirty_data_max_max, ulong, 0444);
1092 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_max,
1093         "zfs_dirty_data_max upper bound in bytes");
1094
1095 module_param(zfs_dirty_data_sync, ulong, 0644);
1096 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_sync, "sync txg when this much dirty data");
1097
1098 module_param(zfs_delay_scale, ulong, 0644);
1099 MODULE_PARM_DESC(zfs_delay_scale, "how quickly delay approaches infinity");
1100 #endif