]> granicus.if.org Git - zfs/blob - module/zfs/dsl_pool.c
Illumos 4390 - I/O errors can corrupt space map when deleting fs/vol
[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         /*
249          * Note: errors ignored, because the leak dir will not exist if we
250          * have not encountered a leak yet.
251          */
252         (void) dsl_pool_open_special_dir(dp, LEAK_DIR_NAME,
253             &dp->dp_leak_dir);
254
255         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_ASYNC_DESTROY)) {
256                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
257                     DMU_POOL_BPTREE_OBJ, sizeof (uint64_t), 1,
258                     &dp->dp_bptree_obj);
259                 if (err != 0)
260                         goto out;
261         }
262
263         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_EMPTY_BPOBJ)) {
264                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
265                     DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1,
266                     &dp->dp_empty_bpobj);
267                 if (err != 0)
268                         goto out;
269         }
270
271         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
272             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
273             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
274         if (err == ENOENT)
275                 err = 0;
276         if (err)
277                 goto out;
278
279         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
280
281 out:
282         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
283         return (err);
284 }
285
286 void
287 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
288 {
289         /*
290          * Drop our references from dsl_pool_open().
291          *
292          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
293          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
294          * and not a hold, so just drop that here.
295          */
296         if (dp->dp_origin_snap)
297                 dsl_dataset_rele(dp->dp_origin_snap, dp);
298         if (dp->dp_mos_dir)
299                 dsl_dir_rele(dp->dp_mos_dir, dp);
300         if (dp->dp_free_dir)
301                 dsl_dir_rele(dp->dp_free_dir, dp);
302         if (dp->dp_leak_dir)
303                 dsl_dir_rele(dp->dp_leak_dir, dp);
304         if (dp->dp_root_dir)
305                 dsl_dir_rele(dp->dp_root_dir, dp);
306
307         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
308
309         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
310         if (dp->dp_meta_objset)
311                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
312
313         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
314         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_zilogs);
315         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
316         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
317
318         arc_flush(dp->dp_spa);
319         txg_fini(dp);
320         dsl_scan_fini(dp);
321         rrw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
322         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
323         taskq_destroy(dp->dp_iput_taskq);
324         if (dp->dp_blkstats)
325                 kmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
326         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
327 }
328
329 dsl_pool_t *
330 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
331 {
332         int err;
333         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
334         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
335         objset_t *os;
336         dsl_dataset_t *ds;
337         uint64_t obj;
338
339         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
340
341         /* create and open the MOS (meta-objset) */
342         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
343             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
344
345         /* create the pool directory */
346         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
347             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
348         ASSERT0(err);
349
350         /* Initialize scan structures */
351         VERIFY0(dsl_scan_init(dp, txg));
352
353         /* create and open the root dir */
354         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
355         VERIFY0(dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
356             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
357
358         /* create and open the meta-objset dir */
359         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
360         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
361             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
362
363         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
364                 /* create and open the free dir */
365                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
366                     FREE_DIR_NAME, tx);
367                 VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
368                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
369
370                 /* create and open the free_bplist */
371                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_MAXBLOCKSIZE, tx);
372                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
373                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
374                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
375                     dp->dp_meta_objset, obj));
376         }
377
378         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
379                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
380
381         /* create the root dataset */
382         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
383
384         /* create the root objset */
385         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
386         VERIFY(NULL != (os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
387             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx)));
388 #ifdef _KERNEL
389         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
390 #endif
391         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
392
393         dmu_tx_commit(tx);
394
395         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
396
397         return (dp);
398 }
399
400 /*
401  * Account for the meta-objset space in its placeholder dsl_dir.
402  */
403 void
404 dsl_pool_mos_diduse_space(dsl_pool_t *dp,
405     int64_t used, int64_t comp, int64_t uncomp)
406 {
407         ASSERT3U(comp, ==, uncomp); /* it's all metadata */
408         mutex_enter(&dp->dp_lock);
409         dp->dp_mos_used_delta += used;
410         dp->dp_mos_compressed_delta += comp;
411         dp->dp_mos_uncompressed_delta += uncomp;
412         mutex_exit(&dp->dp_lock);
413 }
414
415 static int
416 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
417 {
418         dsl_deadlist_t *dl = arg;
419         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
420         return (0);
421 }
422
423 static void
424 dsl_pool_sync_mos(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
425 {
426         zio_t *zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
427         dmu_objset_sync(dp->dp_meta_objset, zio, tx);
428         VERIFY0(zio_wait(zio));
429         dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
430         spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
431 }
432
433 static void
434 dsl_pool_dirty_delta(dsl_pool_t *dp, int64_t delta)
435 {
436         ASSERT(MUTEX_HELD(&dp->dp_lock));
437
438         if (delta < 0)
439                 ASSERT3U(-delta, <=, dp->dp_dirty_total);
440
441         dp->dp_dirty_total += delta;
442
443         /*
444          * Note: we signal even when increasing dp_dirty_total.
445          * This ensures forward progress -- each thread wakes the next waiter.
446          */
447         if (dp->dp_dirty_total <= zfs_dirty_data_max)
448                 cv_signal(&dp->dp_spaceavail_cv);
449 }
450
451 void
452 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
453 {
454         zio_t *zio;
455         dmu_tx_t *tx;
456         dsl_dir_t *dd;
457         dsl_dataset_t *ds;
458         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
459         list_t synced_datasets;
460
461         list_create(&synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
462             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
463
464         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
465
466         /*
467          * Write out all dirty blocks of dirty datasets.
468          */
469         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
470         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
471                 /*
472                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
473                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
474                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
475                  */
476                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
477                 list_insert_tail(&synced_datasets, ds);
478                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
479         }
480         VERIFY0(zio_wait(zio));
481
482         /*
483          * We have written all of the accounted dirty data, so our
484          * dp_space_towrite should now be zero.  However, some seldom-used
485          * code paths do not adhere to this (e.g. dbuf_undirty(), also
486          * rounding error in dbuf_write_physdone).
487          * Shore up the accounting of any dirtied space now.
488          */
489         dsl_pool_undirty_space(dp, dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], txg);
490
491         /*
492          * After the data blocks have been written (ensured by the zio_wait()
493          * above), update the user/group space accounting.
494          */
495         for (ds = list_head(&synced_datasets); ds != NULL;
496             ds = list_next(&synced_datasets, ds)) {
497                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
498         }
499
500         /*
501          * Sync the datasets again to push out the changes due to
502          * userspace updates.  This must be done before we process the
503          * sync tasks, so that any snapshots will have the correct
504          * user accounting information (and we won't get confused
505          * about which blocks are part of the snapshot).
506          */
507         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
508         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
509                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
510                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
511                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
512         }
513         VERIFY0(zio_wait(zio));
514
515         /*
516          * Now that the datasets have been completely synced, we can
517          * clean up our in-memory structures accumulated while syncing:
518          *
519          *  - move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk deadlist
520          *  - release hold from dsl_dataset_dirty()
521          */
522         while ((ds = list_remove_head(&synced_datasets)) != NULL) {
523                 ASSERTV(objset_t *os = ds->ds_objset);
524                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
525                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
526                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
527                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
528         }
529
530         while ((dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg)) != NULL) {
531                 dsl_dir_sync(dd, tx);
532         }
533
534         /*
535          * The MOS's space is accounted for in the pool/$MOS
536          * (dp_mos_dir).  We can't modify the mos while we're syncing
537          * it, so we remember the deltas and apply them here.
538          */
539         if (dp->dp_mos_used_delta != 0 || dp->dp_mos_compressed_delta != 0 ||
540             dp->dp_mos_uncompressed_delta != 0) {
541                 dsl_dir_diduse_space(dp->dp_mos_dir, DD_USED_HEAD,
542                     dp->dp_mos_used_delta,
543                     dp->dp_mos_compressed_delta,
544                     dp->dp_mos_uncompressed_delta, tx);
545                 dp->dp_mos_used_delta = 0;
546                 dp->dp_mos_compressed_delta = 0;
547                 dp->dp_mos_uncompressed_delta = 0;
548         }
549
550         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
551             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
552                 dsl_pool_sync_mos(dp, tx);
553         }
554
555         /*
556          * If we modify a dataset in the same txg that we want to destroy it,
557          * its dsl_dir's dd_dbuf will be dirty, and thus have a hold on it.
558          * dsl_dir_destroy_check() will fail if there are unexpected holds.
559          * Therefore, we want to sync the MOS (thus syncing the dd_dbuf
560          * and clearing the hold on it) before we process the sync_tasks.
561          * The MOS data dirtied by the sync_tasks will be synced on the next
562          * pass.
563          */
564         if (!txg_list_empty(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
565                 dsl_sync_task_t *dst;
566                 /*
567                  * No more sync tasks should have been added while we
568                  * were syncing.
569                  */
570                 ASSERT3U(spa_sync_pass(dp->dp_spa), ==, 1);
571                 while ((dst = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg)) != NULL)
572                         dsl_sync_task_sync(dst, tx);
573         }
574
575         dmu_tx_commit(tx);
576
577         DTRACE_PROBE2(dsl_pool_sync__done, dsl_pool_t *dp, dp, uint64_t, txg);
578 }
579
580 void
581 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
582 {
583         zilog_t *zilog;
584
585         while ((zilog = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_zilogs, txg))) {
586                 dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
587                 zil_clean(zilog, txg);
588                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(zilog->zl_os, txg));
589                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, zilog);
590         }
591         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
592 }
593
594 /*
595  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
596  * are being called from SPA context during pool initialization.
597  */
598 int
599 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
600 {
601         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
602             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
603 }
604
605 uint64_t
606 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
607 {
608         uint64_t space, resv;
609
610         /*
611          * Reserve about 1.6% (1/64), or at least 32MB, for allocation
612          * efficiency.
613          * XXX The intent log is not accounted for, so it must fit
614          * within this slop.
615          *
616          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
617          * cut the reservation in half to allow forward progress
618          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
619          */
620         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
621         resv = MAX(space >> 6, SPA_MINDEVSIZE >> 1);
622         if (netfree)
623                 resv >>= 1;
624
625         return (space - resv);
626 }
627
628 boolean_t
629 dsl_pool_need_dirty_delay(dsl_pool_t *dp)
630 {
631         uint64_t delay_min_bytes =
632             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
633         boolean_t rv;
634
635         mutex_enter(&dp->dp_lock);
636         if (dp->dp_dirty_total > zfs_dirty_data_sync)
637                 txg_kick(dp);
638         rv = (dp->dp_dirty_total > delay_min_bytes);
639         mutex_exit(&dp->dp_lock);
640         return (rv);
641 }
642
643 void
644 dsl_pool_dirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
645 {
646         if (space > 0) {
647                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
648                 dp->dp_dirty_pertxg[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
649                 dsl_pool_dirty_delta(dp, space);
650                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
651         }
652 }
653
654 void
655 dsl_pool_undirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, uint64_t txg)
656 {
657         ASSERT3S(space, >=, 0);
658         if (space == 0)
659                 return;
660
661         mutex_enter(&dp->dp_lock);
662         if (dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] < space) {
663                 /* XXX writing something we didn't dirty? */
664                 space = dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK];
665         }
666         ASSERT3U(dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], >=, space);
667         dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] -= space;
668         ASSERT3U(dp->dp_dirty_total, >=, space);
669         dsl_pool_dirty_delta(dp, -space);
670         mutex_exit(&dp->dp_lock);
671 }
672
673 /* ARGSUSED */
674 static int
675 upgrade_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *hds, void *arg)
676 {
677         dmu_tx_t *tx = arg;
678         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
679         int err;
680
681         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, hds->ds_object, FTAG, &ds);
682         if (err)
683                 return (err);
684
685         while (ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj != 0) {
686                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
687                     FTAG, &prev);
688                 if (err) {
689                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
690                         return (err);
691                 }
692
693                 if (prev->ds_phys->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
694                         break;
695                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
696                 ds = prev;
697                 prev = NULL;
698         }
699
700         if (prev == NULL) {
701                 prev = dp->dp_origin_snap;
702
703                 /*
704                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
705                  * will be wrong.
706                  */
707                 ASSERT0(prev->ds_phys->ds_bp.blk_birth);
708
709                 /* The origin doesn't get attached to itself */
710                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
711                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
712                         return (0);
713                 }
714
715                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
716                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
717                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_txg = prev->ds_phys->ds_creation_txg;
718
719                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
720                 ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj = prev->ds_object;
721
722                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
723                 prev->ds_phys->ds_num_children++;
724
725                 if (ds->ds_phys->ds_next_snap_obj == 0) {
726                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
727                         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
728                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ds, &ds->ds_prev));
729                 }
730         }
731
732         ASSERT3U(ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, ==, prev->ds_object);
733         ASSERT3U(ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ==, prev->ds_object);
734
735         if (prev->ds_phys->ds_next_clones_obj == 0) {
736                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
737                 prev->ds_phys->ds_next_clones_obj =
738                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
739                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
740         }
741         VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
742             prev->ds_phys->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
743
744         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
745         if (prev != dp->dp_origin_snap)
746                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
747         return (0);
748 }
749
750 void
751 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
752 {
753         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
754         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
755
756         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj, upgrade_clones_cb,
757             tx, DS_FIND_CHILDREN));
758 }
759
760 /* ARGSUSED */
761 static int
762 upgrade_dir_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *arg)
763 {
764         dmu_tx_t *tx = arg;
765         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
766
767         if (ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj != 0) {
768                 dsl_dataset_t *origin;
769
770                 VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
771                     ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
772
773                 if (origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones == 0) {
774                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
775                         origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones = zap_create(mos,
776                             DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
777                 }
778
779                 VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
780                     origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones, ds->ds_object, tx));
781
782                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
783         }
784         return (0);
785 }
786
787 void
788 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
789 {
790         uint64_t obj;
791
792         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
793
794         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
795         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
796             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
797
798         /*
799          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
800          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
801          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
802          */
803         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
804             SPA_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
805         VERIFY0(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
806             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
807         VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj, dp->dp_meta_objset, obj));
808
809         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj,
810             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN));
811 }
812
813 void
814 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
815 {
816         uint64_t dsobj;
817         dsl_dataset_t *ds;
818
819         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
820         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
821         ASSERT(rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER));
822
823         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
824         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
825             NULL, 0, kcred, tx);
826         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
827         dsl_dataset_snapshot_sync_impl(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
828         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
829             dp, &dp->dp_origin_snap));
830         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
831 }
832
833 taskq_t *
834 dsl_pool_iput_taskq(dsl_pool_t *dp)
835 {
836         return (dp->dp_iput_taskq);
837 }
838
839 /*
840  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
841  * and release them.
842  */
843 void
844 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
845 {
846         zap_attribute_t za;
847         zap_cursor_t zc;
848         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
849         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
850         nvlist_t *holds;
851
852         if (zapobj == 0)
853                 return;
854         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
855
856         holds = fnvlist_alloc();
857
858         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
859             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
860             zap_cursor_advance(&zc)) {
861                 char *htag;
862                 nvlist_t *tags;
863
864                 htag = strchr(za.za_name, '-');
865                 *htag = '\0';
866                 ++htag;
867                 if (nvlist_lookup_nvlist(holds, za.za_name, &tags) != 0) {
868                         tags = fnvlist_alloc();
869                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
870                         fnvlist_add_nvlist(holds, za.za_name, tags);
871                         fnvlist_free(tags);
872                 } else {
873                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
874                 }
875         }
876         dsl_dataset_user_release_tmp(dp, holds);
877         fnvlist_free(holds);
878         zap_cursor_fini(&zc);
879 }
880
881 /*
882  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
883  */
884 void
885 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
886 {
887         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
888
889         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
890         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
891
892         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
893             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
894 }
895
896 static int
897 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
898     const char *tag, uint64_t now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
899 {
900         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
901         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
902         char *name;
903         int error;
904
905         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
906         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
907
908         /*
909          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
910          * zap object for temporary holds might not exist yet.
911          */
912         if (zapobj == 0) {
913                 if (holding) {
914                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
915                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
916                 } else {
917                         return (SET_ERROR(ENOENT));
918                 }
919         }
920
921         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
922         if (holding)
923                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, &now, tx);
924         else
925                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
926         strfree(name);
927
928         return (error);
929 }
930
931 /*
932  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
933  */
934 int
935 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
936     uint64_t now, dmu_tx_t *tx)
937 {
938         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
939 }
940
941 /*
942  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
943  */
944 int
945 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
946     dmu_tx_t *tx)
947 {
948         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, 0,
949             tx, B_FALSE));
950 }
951
952 /*
953  * DSL Pool Configuration Lock
954  *
955  * The dp_config_rwlock protects against changes to DSL state (e.g. dataset
956  * creation / destruction / rename / property setting).  It must be held for
957  * read to hold a dataset or dsl_dir.  I.e. you must call
958  * dsl_pool_config_enter() or dsl_pool_hold() before calling
959  * dsl_{dataset,dir}_hold{_obj}.  In most circumstances, the dp_config_rwlock
960  * must be held continuously until all datasets and dsl_dirs are released.
961  *
962  * The only exception to this rule is that if a "long hold" is placed on
963  * a dataset, then the dp_config_rwlock may be dropped while the dataset
964  * is still held.  The long hold will prevent the dataset from being
965  * destroyed -- the destroy will fail with EBUSY.  A long hold can be
966  * obtained by calling dsl_dataset_long_hold(), or by "owning" a dataset
967  * (by calling dsl_{dataset,objset}_{try}own{_obj}).
968  *
969  * Legitimate long-holders (including owners) should be long-running, cancelable
970  * tasks that should cause "zfs destroy" to fail.  This includes DMU
971  * consumers (i.e. a ZPL filesystem being mounted or ZVOL being open),
972  * "zfs send", and "zfs diff".  There are several other long-holders whose
973  * uses are suboptimal (e.g. "zfs promote", and zil_suspend()).
974  *
975  * The usual formula for long-holding would be:
976  * dsl_pool_hold()
977  * dsl_dataset_hold()
978  * ... perform checks ...
979  * dsl_dataset_long_hold()
980  * dsl_pool_rele()
981  * ... perform long-running task ...
982  * dsl_dataset_long_rele()
983  * dsl_dataset_rele()
984  *
985  * Note that when the long hold is released, the dataset is still held but
986  * the pool is not held.  The dataset may change arbitrarily during this time
987  * (e.g. it could be destroyed).  Therefore you shouldn't do anything to the
988  * dataset except release it.
989  *
990  * User-initiated operations (e.g. ioctls, zfs_ioc_*()) are either read-only
991  * or modifying operations.
992  *
993  * Modifying operations should generally use dsl_sync_task().  The synctask
994  * infrastructure enforces proper locking strategy with respect to the
995  * dp_config_rwlock.  See the comment above dsl_sync_task() for details.
996  *
997  * Read-only operations will manually hold the pool, then the dataset, obtain
998  * information from the dataset, then release the pool and dataset.
999  * dmu_objset_{hold,rele}() are convenience routines that also do the pool
1000  * hold/rele.
1001  */
1002
1003 int
1004 dsl_pool_hold(const char *name, void *tag, dsl_pool_t **dp)
1005 {
1006         spa_t *spa;
1007         int error;
1008
1009         error = spa_open(name, &spa, tag);
1010         if (error == 0) {
1011                 *dp = spa_get_dsl(spa);
1012                 dsl_pool_config_enter(*dp, tag);
1013         }
1014         return (error);
1015 }
1016
1017 void
1018 dsl_pool_rele(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1019 {
1020         dsl_pool_config_exit(dp, tag);
1021         spa_close(dp->dp_spa, tag);
1022 }
1023
1024 void
1025 dsl_pool_config_enter(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1026 {
1027         /*
1028          * We use a "reentrant" reader-writer lock, but not reentrantly.
1029          *
1030          * The rrwlock can (with the track_all flag) track all reading threads,
1031          * which is very useful for debugging which code path failed to release
1032          * the lock, and for verifying that the *current* thread does hold
1033          * the lock.
1034          *
1035          * (Unlike a rwlock, which knows that N threads hold it for
1036          * read, but not *which* threads, so rw_held(RW_READER) returns TRUE
1037          * if any thread holds it for read, even if this thread doesn't).
1038          */
1039         ASSERT(!rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER));
1040         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER, tag);
1041 }
1042
1043 void
1044 dsl_pool_config_exit(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1045 {
1046         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, tag);
1047 }
1048
1049 boolean_t
1050 dsl_pool_config_held(dsl_pool_t *dp)
1051 {
1052         return (RRW_LOCK_HELD(&dp->dp_config_rwlock));
1053 }
1054
1055 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
1056 EXPORT_SYMBOL(dsl_pool_config_enter);
1057 EXPORT_SYMBOL(dsl_pool_config_exit);
1058
1059 /* zfs_dirty_data_max_percent only applied at module load in arc_init(). */
1060 module_param(zfs_dirty_data_max_percent, int, 0444);
1061 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_percent, "percent of ram can be dirty");
1062
1063 /* zfs_dirty_data_max_max_percent only applied at module load in arc_init(). */
1064 module_param(zfs_dirty_data_max_max_percent, int, 0444);
1065 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_max_percent,
1066         "zfs_dirty_data_max upper bound as % of RAM");
1067
1068 module_param(zfs_delay_min_dirty_percent, int, 0644);
1069 MODULE_PARM_DESC(zfs_delay_min_dirty_percent, "transaction delay threshold");
1070
1071 module_param(zfs_dirty_data_max, ulong, 0644);
1072 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max, "determines the dirty space limit");
1073
1074 /* zfs_dirty_data_max_max only applied at module load in arc_init(). */
1075 module_param(zfs_dirty_data_max_max, ulong, 0444);
1076 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_max_max,
1077         "zfs_dirty_data_max upper bound in bytes");
1078
1079 module_param(zfs_dirty_data_sync, ulong, 0644);
1080 MODULE_PARM_DESC(zfs_dirty_data_sync, "sync txg when this much dirty data");
1081
1082 module_param(zfs_delay_scale, ulong, 0644);
1083 MODULE_PARM_DESC(zfs_delay_scale, "how quickly delay approaches infinity");
1084 #endif