]> granicus.if.org Git - zfs/blob - module/zfs/dsl_pool.c
cstyle: Resolve C style issues
[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) 2013 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2013 Steven Hartland. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/dsl_pool.h>
28 #include <sys/dsl_dataset.h>
29 #include <sys/dsl_prop.h>
30 #include <sys/dsl_dir.h>
31 #include <sys/dsl_synctask.h>
32 #include <sys/dsl_scan.h>
33 #include <sys/dnode.h>
34 #include <sys/dmu_tx.h>
35 #include <sys/dmu_objset.h>
36 #include <sys/arc.h>
37 #include <sys/zap.h>
38 #include <sys/zio.h>
39 #include <sys/zfs_context.h>
40 #include <sys/fs/zfs.h>
41 #include <sys/zfs_znode.h>
42 #include <sys/spa_impl.h>
43 #include <sys/dsl_deadlist.h>
44 #include <sys/bptree.h>
45 #include <sys/zfeature.h>
46 #include <sys/zil_impl.h>
47 #include <sys/dsl_userhold.h>
48
49 /*
50  * ZFS Write Throttle
51  * ------------------
52  *
53  * ZFS must limit the rate of incoming writes to the rate at which it is able
54  * to sync data modifications to the backend storage. Throttling by too much
55  * creates an artificial limit; throttling by too little can only be sustained
56  * for short periods and would lead to highly lumpy performance. On a per-pool
57  * basis, ZFS tracks the amount of modified (dirty) data. As operations change
58  * data, the amount of dirty data increases; as ZFS syncs out data, the amount
59  * of dirty data decreases. When the amount of dirty data exceeds a
60  * predetermined threshold further modifications are blocked until the amount
61  * of dirty data decreases (as data is synced out).
62  *
63  * The limit on dirty data is tunable, and should be adjusted according to
64  * both the IO capacity and available memory of the system. The larger the
65  * window, the more ZFS is able to aggregate and amortize metadata (and data)
66  * changes. However, memory is a limited resource, and allowing for more dirty
67  * data comes at the cost of keeping other useful data in memory (for example
68  * ZFS data cached by the ARC).
69  *
70  * Implementation
71  *
72  * As buffers are modified dsl_pool_willuse_space() increments both the per-
73  * txg (dp_dirty_pertxg[]) and poolwide (dp_dirty_total) accounting of
74  * dirty space used; dsl_pool_dirty_space() decrements those values as data
75  * is synced out from dsl_pool_sync(). While only the poolwide value is
76  * relevant, the per-txg value is useful for debugging. The tunable
77  * zfs_dirty_data_max determines the dirty space limit. Once that value is
78  * exceeded, new writes are halted until space frees up.
79  *
80  * The zfs_dirty_data_sync tunable dictates the threshold at which we
81  * ensure that there is a txg syncing (see the comment in txg.c for a full
82  * description of transaction group stages).
83  *
84  * The IO scheduler uses both the dirty space limit and current amount of
85  * dirty data as inputs. Those values affect the number of concurrent IOs ZFS
86  * issues. See the comment in vdev_queue.c for details of the IO scheduler.
87  *
88  * The delay is also calculated based on the amount of dirty data.  See the
89  * comment above dmu_tx_delay() for details.
90  */
91
92 /*
93  * zfs_dirty_data_max will be set to zfs_dirty_data_max_percent% of all memory,
94  * capped at zfs_dirty_data_max_max.  It can also be overridden with a module
95  * parameter.
96  */
97 unsigned long zfs_dirty_data_max = 0;
98 unsigned long zfs_dirty_data_max_max = 0;
99 int zfs_dirty_data_max_percent = 10;
100 int zfs_dirty_data_max_max_percent = 25;
101
102 /*
103  * If there is at least this much dirty data, push out a txg.
104  */
105 unsigned long zfs_dirty_data_sync = 64 * 1024 * 1024;
106
107 /*
108  * Once there is this amount of dirty data, the dmu_tx_delay() will kick in
109  * and delay each transaction.
110  * This value should be >= zfs_vdev_async_write_active_max_dirty_percent.
111  */
112 int zfs_delay_min_dirty_percent = 60;
113
114 /*
115  * This controls how quickly the delay approaches infinity.
116  * Larger values cause it to delay more for a given amount of dirty data.
117  * Therefore larger values will cause there to be less dirty data for a
118  * given throughput.
119  *
120  * For the smoothest delay, this value should be about 1 billion divided
121  * by the maximum number of operations per second.  This will smoothly
122  * handle between 10x and 1/10th this number.
123  *
124  * Note: zfs_delay_scale * zfs_dirty_data_max must be < 2^64, due to the
125  * multiply in dmu_tx_delay().
126  */
127 unsigned long zfs_delay_scale = 1000 * 1000 * 1000 / 2000;
128
129 hrtime_t zfs_throttle_delay = MSEC2NSEC(10);
130 hrtime_t zfs_throttle_resolution = MSEC2NSEC(10);
131
132 int
133 dsl_pool_open_special_dir(dsl_pool_t *dp, const char *name, dsl_dir_t **ddp)
134 {
135         uint64_t obj;
136         int err;
137
138         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
139             dp->dp_root_dir->dd_phys->dd_child_dir_zapobj,
140             name, sizeof (obj), 1, &obj);
141         if (err)
142                 return (err);
143
144         return (dsl_dir_hold_obj(dp, obj, name, dp, ddp));
145 }
146
147 static dsl_pool_t *
148 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
149 {
150         dsl_pool_t *dp;
151         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
152
153         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
154         dp->dp_spa = spa;
155         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
156         rrw_init(&dp->dp_config_rwlock, B_TRUE);
157         txg_init(dp, txg);
158
159         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
160             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
161         txg_list_create(&dp->dp_dirty_zilogs,
162             offsetof(zilog_t, zl_dirty_link));
163         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
164             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
165         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
166             offsetof(dsl_sync_task_t, dst_node));
167
168         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
169         cv_init(&dp->dp_spaceavail_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
170
171         dp->dp_iput_taskq = taskq_create("zfs_iput_taskq", 1, minclsyspri,
172             1, 4, 0);
173
174         return (dp);
175 }
176
177 int
178 dsl_pool_init(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
179 {
180         int err;
181         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
182
183         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp,
184             &dp->dp_meta_objset);
185         if (err != 0)
186                 dsl_pool_close(dp);
187         else
188                 *dpp = dp;
189
190         return (err);
191 }
192
193 int
194 dsl_pool_open(dsl_pool_t *dp)
195 {
196         int err;
197         dsl_dir_t *dd;
198         dsl_dataset_t *ds;
199         uint64_t obj;
200
201         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
202         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
203             DMU_POOL_ROOT_DATASET, sizeof (uint64_t), 1,
204             &dp->dp_root_dir_obj);
205         if (err)
206                 goto out;
207
208         err = dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
209             NULL, dp, &dp->dp_root_dir);
210         if (err)
211                 goto out;
212
213         err = dsl_pool_open_special_dir(dp, MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir);
214         if (err)
215                 goto out;
216
217         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_ORIGIN) {
218                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, ORIGIN_DIR_NAME, &dd);
219                 if (err)
220                         goto out;
221                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dd->dd_phys->dd_head_dataset_obj,
222                     FTAG, &ds);
223                 if (err == 0) {
224                         err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
225                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, dp,
226                             &dp->dp_origin_snap);
227                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
228                 }
229                 dsl_dir_rele(dd, dp);
230                 if (err)
231                         goto out;
232         }
233
234         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
235                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, FREE_DIR_NAME,
236                     &dp->dp_free_dir);
237                 if (err)
238                         goto out;
239
240                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
241                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj);
242                 if (err)
243                         goto out;
244                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
245                     dp->dp_meta_objset, obj));
246         }
247
248         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa,
249             &spa_feature_table[SPA_FEATURE_ASYNC_DESTROY])) {
250                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
251                     DMU_POOL_BPTREE_OBJ, sizeof (uint64_t), 1,
252                     &dp->dp_bptree_obj);
253                 if (err != 0)
254                         goto out;
255         }
256
257         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa,
258             &spa_feature_table[SPA_FEATURE_EMPTY_BPOBJ])) {
259                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
260                     DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1,
261                     &dp->dp_empty_bpobj);
262                 if (err != 0)
263                         goto out;
264         }
265
266         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
267             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
268             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
269         if (err == ENOENT)
270                 err = 0;
271         if (err)
272                 goto out;
273
274         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
275
276 out:
277         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
278         return (err);
279 }
280
281 void
282 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
283 {
284         /*
285          * Drop our references from dsl_pool_open().
286          *
287          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
288          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
289          * and not a hold, so just drop that here.
290          */
291         if (dp->dp_origin_snap)
292                 dsl_dataset_rele(dp->dp_origin_snap, dp);
293         if (dp->dp_mos_dir)
294                 dsl_dir_rele(dp->dp_mos_dir, dp);
295         if (dp->dp_free_dir)
296                 dsl_dir_rele(dp->dp_free_dir, dp);
297         if (dp->dp_root_dir)
298                 dsl_dir_rele(dp->dp_root_dir, dp);
299
300         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
301
302         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
303         if (dp->dp_meta_objset)
304                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
305
306         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
307         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_zilogs);
308         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
309         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
310
311         arc_flush(dp->dp_spa);
312         txg_fini(dp);
313         dsl_scan_fini(dp);
314         rrw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
315         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
316         taskq_destroy(dp->dp_iput_taskq);
317         if (dp->dp_blkstats)
318                 kmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
319         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
320 }
321
322 dsl_pool_t *
323 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
324 {
325         int err;
326         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
327         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
328         objset_t *os;
329         dsl_dataset_t *ds;
330         uint64_t obj;
331
332         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
333
334         /* create and open the MOS (meta-objset) */
335         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
336             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
337
338         /* create the pool directory */
339         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
340             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
341         ASSERT0(err);
342
343         /* Initialize scan structures */
344         VERIFY0(dsl_scan_init(dp, txg));
345
346         /* create and open the root dir */
347         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
348         VERIFY0(dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
349             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
350
351         /* create and open the meta-objset dir */
352         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
353         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
354             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
355
356         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
357                 /* create and open the free dir */
358                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
359                     FREE_DIR_NAME, tx);
360                 VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
361                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
362
363                 /* create and open the free_bplist */
364                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_MAXBLOCKSIZE, tx);
365                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
366                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
367                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
368                     dp->dp_meta_objset, obj));
369         }
370
371         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
372                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
373
374         /* create the root dataset */
375         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
376
377         /* create the root objset */
378         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
379         VERIFY(NULL != (os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
380             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx)));
381 #ifdef _KERNEL
382         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
383 #endif
384         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
385
386         dmu_tx_commit(tx);
387
388         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
389
390         return (dp);
391 }
392
393 /*
394  * Account for the meta-objset space in its placeholder dsl_dir.
395  */
396 void
397 dsl_pool_mos_diduse_space(dsl_pool_t *dp,
398     int64_t used, int64_t comp, int64_t uncomp)
399 {
400         ASSERT3U(comp, ==, uncomp); /* it's all metadata */
401         mutex_enter(&dp->dp_lock);
402         dp->dp_mos_used_delta += used;
403         dp->dp_mos_compressed_delta += comp;
404         dp->dp_mos_uncompressed_delta += uncomp;
405         mutex_exit(&dp->dp_lock);
406 }
407
408 static int
409 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
410 {
411         dsl_deadlist_t *dl = arg;
412         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
413         return (0);
414 }
415
416 static void
417 dsl_pool_sync_mos(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
418 {
419         zio_t *zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
420         dmu_objset_sync(dp->dp_meta_objset, zio, tx);
421         VERIFY0(zio_wait(zio));
422         dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
423         spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
424 }
425
426 static void
427 dsl_pool_dirty_delta(dsl_pool_t *dp, int64_t delta)
428 {
429         ASSERT(MUTEX_HELD(&dp->dp_lock));
430
431         if (delta < 0)
432                 ASSERT3U(-delta, <=, dp->dp_dirty_total);
433
434         dp->dp_dirty_total += delta;
435
436         /*
437          * Note: we signal even when increasing dp_dirty_total.
438          * This ensures forward progress -- each thread wakes the next waiter.
439          */
440         if (dp->dp_dirty_total <= zfs_dirty_data_max)
441                 cv_signal(&dp->dp_spaceavail_cv);
442 }
443
444 void
445 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
446 {
447         zio_t *zio;
448         dmu_tx_t *tx;
449         dsl_dir_t *dd;
450         dsl_dataset_t *ds;
451         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
452         list_t synced_datasets;
453
454         list_create(&synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
455             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
456
457         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
458
459         /*
460          * Write out all dirty blocks of dirty datasets.
461          */
462         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
463         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
464                 /*
465                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
466                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
467                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
468                  */
469                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
470                 list_insert_tail(&synced_datasets, ds);
471                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
472         }
473         VERIFY0(zio_wait(zio));
474
475         /*
476          * We have written all of the accounted dirty data, so our
477          * dp_space_towrite should now be zero.  However, some seldom-used
478          * code paths do not adhere to this (e.g. dbuf_undirty(), also
479          * rounding error in dbuf_write_physdone).
480          * Shore up the accounting of any dirtied space now.
481          */
482         dsl_pool_undirty_space(dp, dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], txg);
483
484         /*
485          * After the data blocks have been written (ensured by the zio_wait()
486          * above), update the user/group space accounting.
487          */
488         for (ds = list_head(&synced_datasets); ds != NULL;
489             ds = list_next(&synced_datasets, ds)) {
490                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
491         }
492
493         /*
494          * Sync the datasets again to push out the changes due to
495          * userspace updates.  This must be done before we process the
496          * sync tasks, so that any snapshots will have the correct
497          * user accounting information (and we won't get confused
498          * about which blocks are part of the snapshot).
499          */
500         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
501         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
502                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
503                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
504                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
505         }
506         VERIFY0(zio_wait(zio));
507
508         /*
509          * Now that the datasets have been completely synced, we can
510          * clean up our in-memory structures accumulated while syncing:
511          *
512          *  - move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk deadlist
513          *  - release hold from dsl_dataset_dirty()
514          */
515         while ((ds = list_remove_head(&synced_datasets)) != NULL) {
516                 ASSERTV(objset_t *os = ds->ds_objset);
517                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
518                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
519                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
520                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
521         }
522
523         while ((dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg)) != NULL) {
524                 dsl_dir_sync(dd, tx);
525         }
526
527         /*
528          * The MOS's space is accounted for in the pool/$MOS
529          * (dp_mos_dir).  We can't modify the mos while we're syncing
530          * it, so we remember the deltas and apply them here.
531          */
532         if (dp->dp_mos_used_delta != 0 || dp->dp_mos_compressed_delta != 0 ||
533             dp->dp_mos_uncompressed_delta != 0) {
534                 dsl_dir_diduse_space(dp->dp_mos_dir, DD_USED_HEAD,
535                     dp->dp_mos_used_delta,
536                     dp->dp_mos_compressed_delta,
537                     dp->dp_mos_uncompressed_delta, tx);
538                 dp->dp_mos_used_delta = 0;
539                 dp->dp_mos_compressed_delta = 0;
540                 dp->dp_mos_uncompressed_delta = 0;
541         }
542
543         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
544             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
545                 dsl_pool_sync_mos(dp, tx);
546         }
547
548         /*
549          * If we modify a dataset in the same txg that we want to destroy it,
550          * its dsl_dir's dd_dbuf will be dirty, and thus have a hold on it.
551          * dsl_dir_destroy_check() will fail if there are unexpected holds.
552          * Therefore, we want to sync the MOS (thus syncing the dd_dbuf
553          * and clearing the hold on it) before we process the sync_tasks.
554          * The MOS data dirtied by the sync_tasks will be synced on the next
555          * pass.
556          */
557         if (!txg_list_empty(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
558                 dsl_sync_task_t *dst;
559                 /*
560                  * No more sync tasks should have been added while we
561                  * were syncing.
562                  */
563                 ASSERT3U(spa_sync_pass(dp->dp_spa), ==, 1);
564                 while ((dst = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg)) != NULL)
565                         dsl_sync_task_sync(dst, tx);
566         }
567
568         dmu_tx_commit(tx);
569
570         DTRACE_PROBE2(dsl_pool_sync__done, dsl_pool_t *dp, dp, uint64_t, txg);
571 }
572
573 void
574 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
575 {
576         zilog_t *zilog;
577
578         while ((zilog = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_zilogs, txg))) {
579                 dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
580                 zil_clean(zilog, txg);
581                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(zilog->zl_os, txg));
582                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, zilog);
583         }
584         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
585 }
586
587 /*
588  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
589  * are being called from SPA context during pool initialization.
590  */
591 int
592 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
593 {
594         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
595             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
596 }
597
598 uint64_t
599 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
600 {
601         uint64_t space, resv;
602
603         /*
604          * Reserve about 1.6% (1/64), or at least 32MB, for allocation
605          * efficiency.
606          * XXX The intent log is not accounted for, so it must fit
607          * within this slop.
608          *
609          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
610          * cut the reservation in half to allow forward progress
611          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
612          */
613         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
614         resv = MAX(space >> 6, SPA_MINDEVSIZE >> 1);
615         if (netfree)
616                 resv >>= 1;
617
618         return (space - resv);
619 }
620
621 boolean_t
622 dsl_pool_need_dirty_delay(dsl_pool_t *dp)
623 {
624         uint64_t delay_min_bytes =
625             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
626         boolean_t rv;
627
628         mutex_enter(&dp->dp_lock);
629         if (dp->dp_dirty_total > zfs_dirty_data_sync)
630                 txg_kick(dp);
631         rv = (dp->dp_dirty_total > delay_min_bytes);
632         mutex_exit(&dp->dp_lock);
633         return (rv);
634 }
635
636 void
637 dsl_pool_dirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
638 {
639         if (space > 0) {
640                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
641                 dp->dp_dirty_pertxg[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
642                 dsl_pool_dirty_delta(dp, space);
643                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
644         }
645 }
646
647 void
648 dsl_pool_undirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, uint64_t txg)
649 {
650         ASSERT3S(space, >=, 0);
651         if (space == 0)
652                 return;
653
654         mutex_enter(&dp->dp_lock);
655         if (dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] < space) {
656                 /* XXX writing something we didn't dirty? */
657                 space = dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK];
658         }
659         ASSERT3U(dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], >=, space);
660         dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] -= space;
661         ASSERT3U(dp->dp_dirty_total, >=, space);
662         dsl_pool_dirty_delta(dp, -space);
663         mutex_exit(&dp->dp_lock);
664 }
665
666 /* ARGSUSED */
667 static int
668 upgrade_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *hds, void *arg)
669 {
670         dmu_tx_t *tx = arg;
671         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
672         int err;
673
674         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, hds->ds_object, FTAG, &ds);
675         if (err)
676                 return (err);
677
678         while (ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj != 0) {
679                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
680                     FTAG, &prev);
681                 if (err) {
682                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
683                         return (err);
684                 }
685
686                 if (prev->ds_phys->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
687                         break;
688                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
689                 ds = prev;
690                 prev = NULL;
691         }
692
693         if (prev == NULL) {
694                 prev = dp->dp_origin_snap;
695
696                 /*
697                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
698                  * will be wrong.
699                  */
700                 ASSERT0(prev->ds_phys->ds_bp.blk_birth);
701
702                 /* The origin doesn't get attached to itself */
703                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
704                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
705                         return (0);
706                 }
707
708                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
709                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
710                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_txg = prev->ds_phys->ds_creation_txg;
711
712                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
713                 ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj = prev->ds_object;
714
715                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
716                 prev->ds_phys->ds_num_children++;
717
718                 if (ds->ds_phys->ds_next_snap_obj == 0) {
719                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
720                         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
721                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ds, &ds->ds_prev));
722                 }
723         }
724
725         ASSERT3U(ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, ==, prev->ds_object);
726         ASSERT3U(ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ==, prev->ds_object);
727
728         if (prev->ds_phys->ds_next_clones_obj == 0) {
729                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
730                 prev->ds_phys->ds_next_clones_obj =
731                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
732                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
733         }
734         VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
735             prev->ds_phys->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
736
737         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
738         if (prev != dp->dp_origin_snap)
739                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
740         return (0);
741 }
742
743 void
744 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
745 {
746         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
747         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
748
749         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj, upgrade_clones_cb,
750             tx, DS_FIND_CHILDREN));
751 }
752
753 /* ARGSUSED */
754 static int
755 upgrade_dir_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *arg)
756 {
757         dmu_tx_t *tx = arg;
758         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
759
760         if (ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj != 0) {
761                 dsl_dataset_t *origin;
762
763                 VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
764                     ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
765
766                 if (origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones == 0) {
767                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
768                         origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones = zap_create(mos,
769                             DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
770                 }
771
772                 VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
773                     origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones, ds->ds_object, tx));
774
775                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
776         }
777         return (0);
778 }
779
780 void
781 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
782 {
783         uint64_t obj;
784
785         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
786
787         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
788         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
789             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
790
791         /*
792          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
793          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
794          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
795          */
796         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
797             SPA_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
798         VERIFY0(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
799             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
800         VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj, dp->dp_meta_objset, obj));
801
802         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj,
803             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN));
804 }
805
806 void
807 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
808 {
809         uint64_t dsobj;
810         dsl_dataset_t *ds;
811
812         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
813         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
814         ASSERT(rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER));
815
816         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
817         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
818             NULL, 0, kcred, tx);
819         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
820         dsl_dataset_snapshot_sync_impl(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
821         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
822             dp, &dp->dp_origin_snap));
823         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
824 }
825
826 taskq_t *
827 dsl_pool_iput_taskq(dsl_pool_t *dp)
828 {
829         return (dp->dp_iput_taskq);
830 }
831
832 /*
833  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
834  * and release them.
835  */
836 void
837 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
838 {
839         zap_attribute_t za;
840         zap_cursor_t zc;
841         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
842         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
843         nvlist_t *holds;
844
845         if (zapobj == 0)
846                 return;
847         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
848
849         holds = fnvlist_alloc();
850
851         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
852             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
853             zap_cursor_advance(&zc)) {
854                 char *htag;
855                 nvlist_t *tags;
856
857                 htag = strchr(za.za_name, '-');
858                 *htag = '\0';
859                 ++htag;
860                 if (nvlist_lookup_nvlist(holds, za.za_name, &tags) != 0) {
861                         tags = fnvlist_alloc();
862                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
863                         fnvlist_add_nvlist(holds, za.za_name, tags);
864                         fnvlist_free(tags);
865                 } else {
866                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
867                 }
868         }
869         dsl_dataset_user_release_tmp(dp, holds);
870         fnvlist_free(holds);
871         zap_cursor_fini(&zc);
872 }
873
874 /*
875  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
876  */
877 void
878 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
879 {
880         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
881
882         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
883         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
884
885         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
886             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
887 }
888
889 static int
890 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
891     const char *tag, uint64_t now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
892 {
893         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
894         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
895         char *name;
896         int error;
897
898         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
899         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
900
901         /*
902          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
903          * zap object for temporary holds might not exist yet.
904          */
905         if (zapobj == 0) {
906                 if (holding) {
907                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
908                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
909                 } else {
910                         return (SET_ERROR(ENOENT));
911                 }
912         }
913
914         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
915         if (holding)
916                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, &now, tx);
917         else
918                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
919         strfree(name);
920
921         return (error);
922 }
923
924 /*
925  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
926  */
927 int
928 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
929     uint64_t now, dmu_tx_t *tx)
930 {
931         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
932 }
933
934 /*
935  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
936  */
937 int
938 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
939     dmu_tx_t *tx)
940 {
941         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, 0,
942             tx, B_FALSE));
943 }
944
945 /*
946  * DSL Pool Configuration Lock
947  *
948  * The dp_config_rwlock protects against changes to DSL state (e.g. dataset
949  * creation / destruction / rename / property setting).  It must be held for
950  * read to hold a dataset or dsl_dir.  I.e. you must call
951  * dsl_pool_config_enter() or dsl_pool_hold() before calling
952  * dsl_{dataset,dir}_hold{_obj}.  In most circumstances, the dp_config_rwlock
953  * must be held continuously until all datasets and dsl_dirs are released.
954  *
955  * The only exception to this rule is that if a "long hold" is placed on
956  * a dataset, then the dp_config_rwlock may be dropped while the dataset
957  * is still held.  The long hold will prevent the dataset from being
958  * destroyed -- the destroy will fail with EBUSY.  A long hold can be
959  * obtained by calling dsl_dataset_long_hold(), or by "owning" a dataset
960  * (by calling dsl_{dataset,objset}_{try}own{_obj}).
961  *
962  * Legitimate long-holders (including owners) should be long-running, cancelable
963  * tasks that should cause "zfs destroy" to fail.  This includes DMU
964  * consumers (i.e. a ZPL filesystem being mounted or ZVOL being open),
965  * "zfs send", and "zfs diff".  There are several other long-holders whose
966  * uses are suboptimal (e.g. "zfs promote", and zil_suspend()).
967  *
968  * The usual formula for long-holding would be:
969  * dsl_pool_hold()
970  * dsl_dataset_hold()
971  * ... perform checks ...
972  * dsl_dataset_long_hold()
973  * dsl_pool_rele()
974  * ... perform long-running task ...
975  * dsl_dataset_long_rele()
976  * dsl_dataset_rele()
977  *
978  * Note that when the long hold is released, the dataset is still held but
979  * the pool is not held.  The dataset may change arbitrarily during this time
980  * (e.g. it could be destroyed).  Therefore you shouldn't do anything to the
981  * dataset except release it.
982  *
983  * User-initiated operations (e.g. ioctls, zfs_ioc_*()) are either read-only
984  * or modifying operations.
985  *
986  * Modifying operations should generally use dsl_sync_task().  The synctask
987  * infrastructure enforces proper locking strategy with respect to the
988  * dp_config_rwlock.  See the comment above dsl_sync_task() for details.
989  *
990  * Read-only operations will manually hold the pool, then the dataset, obtain
991  * information from the dataset, then release the pool and dataset.
992  * dmu_objset_{hold,rele}() are convenience routines that also do the pool
993  * hold/rele.
994  */
995
996 int
997 dsl_pool_hold(const char *name, void *tag, dsl_pool_t **dp)
998 {
999         spa_t *spa;
1000         int error;
1001
1002         error = spa_open(name, &spa, tag);
1003         if (error == 0) {
1004                 *dp = spa_get_dsl(spa);
1005                 dsl_pool_config_enter(*dp, tag);
1006         }
1007         return (error);
1008 }
1009
1010 void
1011 dsl_pool_rele(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1012 {
1013         dsl_pool_config_exit(dp, tag);
1014         spa_close(dp->dp_spa, tag);
1015 }
1016
1017 void
1018 dsl_pool_config_enter(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1019 {
1020         /*
1021          * We use a "reentrant" reader-writer lock, but not reentrantly.
1022          *
1023          * The rrwlock can (with the track_all flag) track all reading threads,
1024          * which is very useful for debugging which code path failed to release
1025          * the lock, and for verifying that the *current* thread does hold
1026          * the lock.
1027          *
1028          * (Unlike a rwlock, which knows that N threads hold it for
1029          * read, but not *which* threads, so rw_held(RW_READER) returns TRUE
1030          * if any thread holds it for read, even if this thread doesn't).
1031          */
1032         ASSERT(!rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER));
1033         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER, tag);
1034 }
1035
1036 void
1037 dsl_pool_config_exit(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1038 {
1039         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, tag);
1040 }
1041
1042 boolean_t
1043 dsl_pool_config_held(dsl_pool_t *dp)
1044 {
1045         return (RRW_LOCK_HELD(&dp->dp_config_rwlock));
1046 }
1047
1048 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
1049 EXPORT_SYMBOL(dsl_pool_config_enter);
1050 EXPORT_SYMBOL(dsl_pool_config_exit);
1051
1052 /* zfs_dirty_data_max_percent only applied at module load in arc_init(). */
1053 module_param(zfs_dirty_data_max_percent, int, 0444);
1054 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_percent, "percent of ram can be dirty");
1055
1056 /* zfs_dirty_data_max_max_percent only applied at module load in arc_init(). */
1057 module_param(zfs_dirty_data_max_max_percent, int, 0444);
1058 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_max_percent,
1059         "zfs_dirty_data_max upper bound as % of RAM");
1060
1061 module_param(zfs_delay_min_dirty_percent, int, 0644);
1062 MODULE_PARM_DESC(zfs_delay_min_dirty_percent, "transaction delay threshold");
1063
1064 module_param(zfs_dirty_data_max, ulong, 0644);
1065 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max, "determines the dirty space limit");
1066
1067 /* zfs_dirty_data_max_max only applied at module load in arc_init(). */
1068 module_param(zfs_dirty_data_max_max, ulong, 0444);
1069 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_max,
1070         "zfs_dirty_data_max upper bound in bytes");
1071
1072 module_param(zfs_dirty_data_sync, ulong, 0644);
1073 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_sync, "sync txg when this much dirty data");
1074
1075 module_param(zfs_delay_scale, ulong, 0644);
1076 MODULE_PARM_DESC(zfs_delay_scale, "how quickly delay approaches infinity");
1077 #endif