]> git.proxmox.com Git - mirror_zfs.git/blobdiff - module/zfs/dmu.c
Undo c89 workarounds to match with upstream
[mirror_zfs.git] / module / zfs / dmu.c
index 305973abf7adce44daa9b345f94e2f513a87e376..4bf9b1a5ba735569289c04d3d0d3ea35e91a63ea 100644 (file)
  */
 /*
  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
- * Copyright (c) 2012, 2014 by Delphix. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2011, 2017 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2016, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2015 by Chunwei Chen. All rights reserved.
  */
 
 #include <sys/dmu.h>
 #include <sys/zio_checksum.h>
 #include <sys/zio_compress.h>
 #include <sys/sa.h>
+#include <sys/zfeature.h>
+#include <sys/abd.h>
+#include <sys/trace_dmu.h>
+#include <sys/zfs_rlock.h>
 #ifdef _KERNEL
 #include <sys/vmsystm.h>
 #include <sys/zfs_znode.h>
  */
 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
 
+/*
+ * Tunable to control percentage of dirtied blocks from frees in one TXG.
+ * After this threshold is crossed, additional dirty blocks from frees
+ * wait until the next TXG.
+ * A value of zero will disable this throttle.
+ */
+unsigned long zfs_per_txg_dirty_frees_percent = 30;
+
+/*
+ * Enable/disable forcing txg sync when dirty in dmu_offset_next.
+ */
+int zfs_dmu_offset_next_sync = 0;
+
 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
-       {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
-       {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
-       {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
-       {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
-       {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
-       {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
-       {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
-       {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      TRUE,   FALSE,  "unallocated"           },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "object directory"      },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "object array"          },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      TRUE,   FALSE,  "packed nvlist"         },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "packed nvlist size"    },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "bpobj"                 },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "bpobj header"          },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "SPA space map header"  },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "SPA space map"         },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   TRUE,   "ZIL intent log"        },
+       { DMU_BSWAP_DNODE,      TRUE,   TRUE,   "DMU dnode"             },
+       { DMU_BSWAP_OBJSET,     TRUE,   FALSE,  "DMU objset"            },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "DSL directory"         },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL directory child map"},
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL dataset snap map"  },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL props"             },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "DSL dataset"           },
+       { DMU_BSWAP_ZNODE,      TRUE,   FALSE,  "ZFS znode"             },
+       { DMU_BSWAP_OLDACL,     TRUE,   TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      FALSE,  TRUE,   "ZFS plain file"        },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "ZFS directory"         },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "ZFS master node"       },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "ZFS delete queue"      },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      FALSE,  TRUE,   "zvol object"           },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "zvol prop"             },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      FALSE,  TRUE,   "other uint8[]"         },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     FALSE,  TRUE,   "other uint64[]"        },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "other ZAP"             },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "persistent error log"  },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      TRUE,   FALSE,  "SPA history"           },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "SPA history offsets"   },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "Pool properties"       },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL permissions"       },
+       { DMU_BSWAP_ACL,        TRUE,   TRUE,   "ZFS ACL"               },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      TRUE,   TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      TRUE,   TRUE,   "FUID table"            },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "FUID table size"       },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL dataset next clones"},
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "scan work queue"       },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "ZFS user/group used"   },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "snapshot refcount tags"},
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DDT ZAP algorithm"     },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DDT statistics"        },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      TRUE,   TRUE,   "System attributes"     },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "SA master node"        },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "SA attr registration"  },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   TRUE,   "SA attr layouts"       },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "scan translations"     },
+       { DMU_BSWAP_UINT8,      FALSE,  TRUE,   "deduplicated block"    },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL deadlist map"      },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "DSL deadlist map hdr"  },
+       { DMU_BSWAP_ZAP,        TRUE,   FALSE,  "DSL dir clones"        },
+       { DMU_BSWAP_UINT64,     TRUE,   FALSE,  "bpobj subobj"          }
 };
 
 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
@@ -123,6 +143,26 @@ const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
        {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
 };
 
+int
+dmu_buf_hold_noread_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
+    void *tag, dmu_buf_t **dbp)
+{
+       uint64_t blkid;
+       dmu_buf_impl_t *db;
+
+       blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
+       rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
+       db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
+       rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
+
+       if (db == NULL) {
+               *dbp = NULL;
+               return (SET_ERROR(EIO));
+       }
+
+       *dbp = &db->db;
+       return (0);
+}
 int
 dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
@@ -135,7 +175,7 @@ dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
        err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
        if (err)
                return (err);
-       blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
+       blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
        rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
        db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
@@ -150,6 +190,31 @@ dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
        return (err);
 }
 
+int
+dmu_buf_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
+    void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
+{
+       int err;
+       int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
+
+       if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
+               db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
+       if (flags & DMU_READ_NO_DECRYPT)
+               db_flags |= DB_RF_NO_DECRYPT;
+
+       err = dmu_buf_hold_noread_by_dnode(dn, offset, tag, dbp);
+       if (err == 0) {
+               dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
+               err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
+               if (err != 0) {
+                       dbuf_rele(db, tag);
+                       *dbp = NULL;
+               }
+       }
+
+       return (err);
+}
+
 int
 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
@@ -159,6 +224,8 @@ dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 
        if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
                db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
+       if (flags & DMU_READ_NO_DECRYPT)
+               db_flags |= DB_RF_NO_DECRYPT;
 
        err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
        if (err == 0) {
@@ -176,7 +243,7 @@ dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 int
 dmu_bonus_max(void)
 {
-       return (DN_MAX_BONUSLEN);
+       return (DN_OLD_MAX_BONUSLEN);
 }
 
 int
@@ -259,11 +326,18 @@ dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
  * returns ENOENT, EIO, or 0.
  */
 int
-dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
+dmu_bonus_hold_impl(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, uint32_t flags,
+    dmu_buf_t **dbp)
 {
        dnode_t *dn;
        dmu_buf_impl_t *db;
        int error;
+       uint32_t db_flags = DB_RF_MUST_SUCCEED;
+
+       if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
+               db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
+       if (flags & DMU_READ_NO_DECRYPT)
+               db_flags |= DB_RF_NO_DECRYPT;
 
        error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
        if (error)
@@ -281,7 +355,7 @@ dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
        /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
        if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
                VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
-               (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
+               atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
        }
 
        /*
@@ -293,12 +367,24 @@ dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 
        dnode_rele(dn, FTAG);
 
-       VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
+       error = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
+       if (error) {
+               dnode_evict_bonus(dn);
+               dbuf_rele(db, tag);
+               *dbp = NULL;
+               return (error);
+       }
 
        *dbp = &db->db;
        return (0);
 }
 
+int
+dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t obj, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
+{
+       return (dmu_bonus_hold_impl(os, obj, tag, DMU_READ_NO_PREFETCH, dbp));
+}
+
 /*
  * returns ENOENT, EIO, or 0.
  *
@@ -322,12 +408,17 @@ dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
        if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
                rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 
-       ASSERT(db != NULL);
+       if (db == NULL) {
+               *dbp = NULL;
+               return (SET_ERROR(EIO));
+       }
        err = dbuf_read(db, NULL, flags);
        if (err == 0)
                *dbp = &db->db;
-       else
+       else {
                dbuf_rele(db, tag);
+               *dbp = NULL;
+       }
        return (err);
 }
 
@@ -383,7 +474,7 @@ dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
  */
 static int
 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
-    int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
+    boolean_t read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 {
        dmu_buf_t **dbp;
        uint64_t blkid, nblks, i;
@@ -393,15 +484,19 @@ dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 
        ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 
-       dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
-       if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
-               dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
+       /*
+        * Note: We directly notify the prefetch code of this read, so that
+        * we can tell it about the multi-block read.  dbuf_read() only knows
+        * about the one block it is accessing.
+        */
+       dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT |
+           DB_RF_NOPREFETCH;
 
        rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
        if (dn->dn_datablkshift) {
                int blkshift = dn->dn_datablkshift;
-               nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
-                   P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
+               nblks = (P2ROUNDUP(offset + length, 1ULL << blkshift) -
+                   P2ALIGN(offset, 1ULL << blkshift)) >> blkshift;
        } else {
                if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
                        zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
@@ -415,25 +510,30 @@ dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
                }
                nblks = 1;
        }
-       dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks,
-           KM_PUSHPAGE | KM_NODEBUG);
+       dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 
        zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
-       blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
+       blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
        for (i = 0; i < nblks; i++) {
-               dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
+               dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid + i, tag);
                if (db == NULL) {
                        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
                        dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
                        zio_nowait(zio);
                        return (SET_ERROR(EIO));
                }
+
                /* initiate async i/o */
-               if (read) {
+               if (read)
                        (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
-               }
                dbp[i] = &db->db;
        }
+
+       if ((flags & DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0 &&
+           DNODE_META_IS_CACHEABLE(dn) && length <= zfetch_array_rd_sz) {
+               dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, blkid, nblks,
+                   read && DNODE_IS_CACHEABLE(dn));
+       }
        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 
        /* wait for async i/o */
@@ -487,7 +587,8 @@ dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 
 int
 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
-    uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
+    uint64_t length, boolean_t read, void *tag, int *numbufsp,
+    dmu_buf_t ***dbpp)
 {
        dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
        dnode_t *dn;
@@ -520,25 +621,21 @@ dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 }
 
 /*
- * Issue prefetch i/os for the given blocks.
+ * Issue prefetch i/os for the given blocks.  If level is greater than 0, the
+ * indirect blocks prefeteched will be those that point to the blocks containing
+ * the data starting at offset, and continuing to offset + len.
  *
- * Note: The assumption is that we *know* these blocks will be needed
- * almost immediately.  Therefore, the prefetch i/os will be issued at
- * ZIO_PRIORITY_SYNC_READ
- *
- * Note: indirect blocks and other metadata will be read synchronously,
- * causing this function to block if they are not already cached.
+ * Note that if the indirect blocks above the blocks being prefetched are not
+ * in cache, they will be asychronously read in.
  */
 void
-dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
+dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
+    uint64_t len, zio_priority_t pri)
 {
        dnode_t *dn;
        uint64_t blkid;
        int nblks, err;
 
-       if (zfs_prefetch_disable)
-               return;
-
        if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
                dn = DMU_META_DNODE(os);
 
@@ -546,8 +643,9 @@ dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
                        return;
 
                rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
-               blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
-               dbuf_prefetch(dn, blkid, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
+               blkid = dbuf_whichblock(dn, level,
+                   object * sizeof (dnode_phys_t));
+               dbuf_prefetch(dn, level, blkid, pri, 0);
                rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
                return;
        }
@@ -562,20 +660,24 @@ dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
                return;
 
        rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
-       if (dn->dn_datablkshift) {
-               int blkshift = dn->dn_datablkshift;
-               nblks = (P2ROUNDUP(offset + len, 1 << blkshift) -
-                   P2ALIGN(offset, 1 << blkshift)) >> blkshift;
+       /*
+        * offset + len - 1 is the last byte we want to prefetch for, and offset
+        * is the first.  Then dbuf_whichblk(dn, level, off + len - 1) is the
+        * last block we want to prefetch, and dbuf_whichblock(dn, level,
+        * offset)  is the first.  Then the number we need to prefetch is the
+        * last - first + 1.
+        */
+       if (level > 0 || dn->dn_datablkshift != 0) {
+               nblks = dbuf_whichblock(dn, level, offset + len - 1) -
+                   dbuf_whichblock(dn, level, offset) + 1;
        } else {
                nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
        }
 
        if (nblks != 0) {
-               int i;
-
-               blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
-               for (i = 0; i < nblks; i++)
-                       dbuf_prefetch(dn, blkid + i, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
+               blkid = dbuf_whichblock(dn, level, offset);
+               for (int i = 0; i < nblks; i++)
+                       dbuf_prefetch(dn, level, blkid + i, pri, 0);
        }
 
        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
@@ -600,7 +702,6 @@ get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
        /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
        uint64_t iblkrange =
            dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
-       uint64_t blks;
 
        ASSERT3U(minimum, <=, *start);
 
@@ -610,7 +711,7 @@ get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
        }
        ASSERT(ISP2(iblkrange));
 
-       for (blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
+       for (uint64_t blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
                int err;
 
                /*
@@ -639,23 +740,55 @@ get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
        return (0);
 }
 
+/*
+ * If this objset is of type OST_ZFS return true if vfs's unmounted flag is set,
+ * otherwise return false.
+ * Used below in dmu_free_long_range_impl() to enable abort when unmounting
+ */
+/*ARGSUSED*/
+static boolean_t
+dmu_objset_zfs_unmounting(objset_t *os)
+{
+#ifdef _KERNEL
+       if (dmu_objset_type(os) == DMU_OST_ZFS)
+               return (zfs_get_vfs_flag_unmounted(os));
+#endif
+       return (B_FALSE);
+}
+
 static int
 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
-    uint64_t length)
+    uint64_t length, boolean_t raw)
 {
-       uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
+       uint64_t object_size;
        int err;
+       uint64_t dirty_frees_threshold;
+       dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
+
+       if (dn == NULL)
+               return (SET_ERROR(EINVAL));
 
+       object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
        if (offset >= object_size)
                return (0);
 
+       if (zfs_per_txg_dirty_frees_percent <= 100)
+               dirty_frees_threshold =
+                   zfs_per_txg_dirty_frees_percent * zfs_dirty_data_max / 100;
+       else
+               dirty_frees_threshold = zfs_dirty_data_max / 4;
+
        if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
                length = object_size - offset;
 
        while (length != 0) {
-               uint64_t chunk_end, chunk_begin;
+               uint64_t chunk_end, chunk_begin, chunk_len;
+               uint64_t long_free_dirty_all_txgs = 0;
                dmu_tx_t *tx;
 
+               if (dmu_objset_zfs_unmounting(dn->dn_objset))
+                       return (SET_ERROR(EINTR));
+
                chunk_end = chunk_begin = offset + length;
 
                /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
@@ -665,18 +798,62 @@ dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
                ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
                ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
 
+               chunk_len = chunk_end - chunk_begin;
+
+               mutex_enter(&dp->dp_lock);
+               for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
+                       long_free_dirty_all_txgs +=
+                           dp->dp_long_free_dirty_pertxg[t];
+               }
+               mutex_exit(&dp->dp_lock);
+
+               /*
+                * To avoid filling up a TXG with just frees wait for
+                * the next TXG to open before freeing more chunks if
+                * we have reached the threshold of frees
+                */
+               if (dirty_frees_threshold != 0 &&
+                   long_free_dirty_all_txgs >= dirty_frees_threshold) {
+                       txg_wait_open(dp, 0);
+                       continue;
+               }
+
                tx = dmu_tx_create(os);
-               dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object,
-                   chunk_begin, chunk_end - chunk_begin);
+               dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, chunk_begin, chunk_len);
+
+               /*
+                * Mark this transaction as typically resulting in a net
+                * reduction in space used.
+                */
+               dmu_tx_mark_netfree(tx);
                err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
                if (err) {
                        dmu_tx_abort(tx);
                        return (err);
                }
-               dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_end - chunk_begin, tx);
+
+               mutex_enter(&dp->dp_lock);
+               dp->dp_long_free_dirty_pertxg[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] +=
+                   chunk_len;
+               mutex_exit(&dp->dp_lock);
+               DTRACE_PROBE3(free__long__range,
+                   uint64_t, long_free_dirty_all_txgs, uint64_t, chunk_len,
+                   uint64_t, dmu_tx_get_txg(tx));
+               dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_len, tx);
+
+               /* if this is a raw free, mark the dirty record as such */
+               if (raw) {
+                       dbuf_dirty_record_t *dr = dn->dn_dbuf->db_last_dirty;
+
+                       while (dr != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
+                               dr = dr->dr_next;
+                       if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg)
+                               dr->dt.dl.dr_raw = B_TRUE;
+               }
+
                dmu_tx_commit(tx);
 
-               length -= chunk_end - chunk_begin;
+               length -= chunk_len;
        }
        return (0);
 }
@@ -691,7 +868,7 @@ dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
        err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
        if (err != 0)
                return (err);
-       err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
+       err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, B_FALSE);
 
        /*
         * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
@@ -706,8 +883,37 @@ dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
        return (err);
 }
 
+/*
+ * This function is equivalent to dmu_free_long_range(), but also
+ * marks the new dirty record as a raw write.
+ */
 int
-dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
+dmu_free_long_range_raw(objset_t *os, uint64_t object,
+    uint64_t offset, uint64_t length)
+{
+       dnode_t *dn;
+       int err;
+
+       err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
+       if (err != 0)
+               return (err);
+       err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, B_TRUE);
+
+       /*
+        * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
+        * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
+        * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
+        * that the entire file has been freed.
+        */
+       if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
+               dn->dn_maxblkid = 0;
+
+       dnode_rele(dn, FTAG);
+       return (err);
+}
+
+static int
+dmu_free_long_object_impl(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t raw)
 {
        dmu_tx_t *tx;
        int err;
@@ -719,9 +925,14 @@ dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
        tx = dmu_tx_create(os);
        dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
        dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
+       dmu_tx_mark_netfree(tx);
        err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
        if (err == 0) {
-               err = dmu_object_free(os, object, tx);
+               if (raw)
+                       err = dmu_object_dirty_raw(os, object, tx);
+               if (err == 0)
+                       err = dmu_object_free(os, object, tx);
+
                dmu_tx_commit(tx);
        } else {
                dmu_tx_abort(tx);
@@ -730,6 +941,19 @@ dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
        return (err);
 }
 
+int
+dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
+{
+       return (dmu_free_long_object_impl(os, object, B_FALSE));
+}
+
+int
+dmu_free_long_object_raw(objset_t *os, uint64_t object)
+{
+       return (dmu_free_long_object_impl(os, object, B_TRUE));
+}
+
+
 int
 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
@@ -739,23 +963,18 @@ dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
        if (err)
                return (err);
        ASSERT(offset < UINT64_MAX);
-       ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
+       ASSERT(size == DMU_OBJECT_END || size <= UINT64_MAX - offset);
        dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
        dnode_rele(dn, FTAG);
        return (0);
 }
 
-int
-dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
+static int
+dmu_read_impl(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size,
     void *buf, uint32_t flags)
 {
-       dnode_t *dn;
        dmu_buf_t **dbp;
-       int numbufs, err;
-
-       err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
-       if (err)
-               return (err);
+       int numbufs, err = 0;
 
        /*
         * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
@@ -763,7 +982,7 @@ dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
         * handle that here as well.
         */
        if (dn->dn_maxblkid == 0) {
-               int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
+               uint64_t newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
                    MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
                bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
                size = newsz;
@@ -783,16 +1002,16 @@ dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
                        break;
 
                for (i = 0; i < numbufs; i++) {
-                       int tocpy;
-                       int bufoff;
+                       uint64_t tocpy;
+                       int64_t bufoff;
                        dmu_buf_t *db = dbp[i];
 
                        ASSERT(size > 0);
 
                        bufoff = offset - db->db_offset;
-                       tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
+                       tocpy = MIN(db->db_size - bufoff, size);
 
-                       bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
+                       (void) memcpy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 
                        offset += tocpy;
                        size -= tocpy;
@@ -800,32 +1019,47 @@ dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
                }
                dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
        }
-       dnode_rele(dn, FTAG);
        return (err);
 }
 
-void
-dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
-    const void *buf, dmu_tx_t *tx)
+int
+dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
+    void *buf, uint32_t flags)
 {
-       dmu_buf_t **dbp;
-       int numbufs, i;
+       dnode_t *dn;
+       int err;
 
-       if (size == 0)
-               return;
+       err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
+       if (err != 0)
+               return (err);
 
-       VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
-           FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
+       err = dmu_read_impl(dn, offset, size, buf, flags);
+       dnode_rele(dn, FTAG);
+       return (err);
+}
+
+int
+dmu_read_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size, void *buf,
+    uint32_t flags)
+{
+       return (dmu_read_impl(dn, offset, size, buf, flags));
+}
+
+static void
+dmu_write_impl(dmu_buf_t **dbp, int numbufs, uint64_t offset, uint64_t size,
+    const void *buf, dmu_tx_t *tx)
+{
+       int i;
 
        for (i = 0; i < numbufs; i++) {
-               int tocpy;
-               int bufoff;
+               uint64_t tocpy;
+               int64_t bufoff;
                dmu_buf_t *db = dbp[i];
 
                ASSERT(size > 0);
 
                bufoff = offset - db->db_offset;
-               tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
+               tocpy = MIN(db->db_size - bufoff, size);
 
                ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 
@@ -843,6 +1077,37 @@ dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
                size -= tocpy;
                buf = (char *)buf + tocpy;
        }
+}
+
+void
+dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
+    const void *buf, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dmu_buf_t **dbp;
+       int numbufs;
+
+       if (size == 0)
+               return;
+
+       VERIFY0(dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
+           FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
+       dmu_write_impl(dbp, numbufs, offset, size, buf, tx);
+       dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
+}
+
+void
+dmu_write_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size,
+    const void *buf, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dmu_buf_t **dbp;
+       int numbufs;
+
+       if (size == 0)
+               return;
+
+       VERIFY0(dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, size,
+           FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH));
+       dmu_write_impl(dbp, numbufs, offset, size, buf, tx);
        dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 }
 
@@ -916,6 +1181,7 @@ static xuio_stats_t xuio_stats = {
        atomic_add_64(&xuio_stats.stat.value.ui64, (val))
 #define        XUIOSTAT_BUMP(stat)     XUIOSTAT_INCR(stat, 1)
 
+#ifdef HAVE_UIO_ZEROCOPY
 int
 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 {
@@ -923,12 +1189,12 @@ dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
        uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 
        uio->uio_iovcnt = nblk;
-       uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_PUSHPAGE);
+       uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 
-       priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_PUSHPAGE);
+       priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
        priv->cnt = nblk;
-       priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_PUSHPAGE);
-       priv->iovp = uio->uio_iov;
+       priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
+       priv->iovp = (iovec_t *)uio->uio_iov;
        XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 
        if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
@@ -968,8 +1234,8 @@ dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
        int i = priv->next++;
 
        ASSERT(i < priv->cnt);
-       ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
-       iov = uio->uio_iov + i;
+       ASSERT(off + n <= arc_buf_lsize(abuf));
+       iov = (iovec_t *)uio->uio_iov + i;
        iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
        iov->iov_len = n;
        priv->bufs[i] = abuf;
@@ -1000,6 +1266,7 @@ dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
        ASSERT(i < priv->cnt);
        priv->bufs[i] = NULL;
 }
+#endif /* HAVE_UIO_ZEROCOPY */
 
 static void
 xuio_stat_init(void)
@@ -1023,232 +1290,128 @@ xuio_stat_fini(void)
 }
 
 void
-xuio_stat_wbuf_copied()
+xuio_stat_wbuf_copied(void)
 {
        XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
 }
 
 void
-xuio_stat_wbuf_nocopy()
+xuio_stat_wbuf_nocopy(void)
 {
        XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
 }
 
 #ifdef _KERNEL
-
-/*
- * Copy up to size bytes between arg_buf and req based on the data direction
- * described by the req.  If an entire req's data cannot be transfered in one
- * pass, you should pass in @req_offset to indicate where to continue. The
- * return value is the number of bytes successfully copied to arg_buf.
- */
-static int
-dmu_req_copy(void *arg_buf, int size, struct request *req, size_t req_offset)
-{
-       struct bio_vec bv, *bvp;
-       struct req_iterator iter;
-       char *bv_buf;
-       int tocpy, bv_len, bv_offset;
-       int offset = 0;
-
-       rq_for_each_segment4(bv, bvp, req, iter) {
-               /*
-                * Fully consumed the passed arg_buf. We use goto here because
-                * rq_for_each_segment is a double loop
-                */
-               ASSERT3S(offset, <=, size);
-               if (size == offset)
-                       goto out;
-
-               /* Skip already copied bv */
-               if (req_offset >=  bv.bv_len) {
-                       req_offset -= bv.bv_len;
-                       continue;
-               }
-
-               bv_len = bv.bv_len - req_offset;
-               bv_offset = bv.bv_offset + req_offset;
-               req_offset = 0;
-
-               tocpy = MIN(bv_len, size - offset);
-               ASSERT3S(tocpy, >=, 0);
-
-               bv_buf = page_address(bv.bv_page) + bv_offset;
-               ASSERT3P(bv_buf, !=, NULL);
-
-               if (rq_data_dir(req) == WRITE)
-                       memcpy(arg_buf + offset, bv_buf, tocpy);
-               else
-                       memcpy(bv_buf, arg_buf + offset, tocpy);
-
-               offset += tocpy;
-       }
-out:
-       return (offset);
-}
-
 int
-dmu_read_req(objset_t *os, uint64_t object, struct request *req)
+dmu_read_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size)
 {
-       uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
-       uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
        dmu_buf_t **dbp;
        int numbufs, i, err;
-       size_t req_offset;
+#ifdef HAVE_UIO_ZEROCOPY
+       xuio_t *xuio = NULL;
+#endif
 
        /*
         * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
         * to be reading in parallel.
         */
-       err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size, TRUE, FTAG,
-           &numbufs, &dbp);
+       err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
+           TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, 0);
        if (err)
                return (err);
 
-       req_offset = 0;
        for (i = 0; i < numbufs; i++) {
-               int tocpy, didcpy, bufoff;
+               uint64_t tocpy;
+               int64_t bufoff;
                dmu_buf_t *db = dbp[i];
 
-               bufoff = offset - db->db_offset;
-               ASSERT3S(bufoff, >=, 0);
-
-               tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
-               if (tocpy == 0)
-                       break;
+               ASSERT(size > 0);
 
-               didcpy = dmu_req_copy(db->db_data + bufoff, tocpy, req,
-                   req_offset);
+               bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
+               tocpy = MIN(db->db_size - bufoff, size);
 
-               if (didcpy < tocpy)
-                       err = EIO;
+#ifdef HAVE_UIO_ZEROCOPY
+               if (xuio) {
+                       dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
+                       arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
+                       arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
+                       err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
+                       if (!err) {
+                               uio->uio_resid -= tocpy;
+                               uio->uio_loffset += tocpy;
+                       }
 
+                       if (abuf == dbuf_abuf)
+                               XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
+                       else
+                               XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
+               } else
+#endif
+                       err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
+                           UIO_READ, uio);
                if (err)
                        break;
 
                size -= tocpy;
-               offset += didcpy;
-               req_offset += didcpy;
-               err = 0;
        }
        dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 
        return (err);
 }
 
+/*
+ * Read 'size' bytes into the uio buffer.
+ * From object zdb->db_object.
+ * Starting at offset uio->uio_loffset.
+ *
+ * If the caller already has a dbuf in the target object
+ * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_read_uio(),
+ * because we don't have to find the dnode_t for the object.
+ */
 int
-dmu_write_req(objset_t *os, uint64_t object, struct request *req, dmu_tx_t *tx)
+dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size)
 {
-       uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
-       uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
-       dmu_buf_t **dbp;
-       int numbufs, i, err;
-       size_t req_offset;
+       dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
+       dnode_t *dn;
+       int err;
 
        if (size == 0)
                return (0);
 
-       err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size, FALSE, FTAG,
-           &numbufs, &dbp);
-       if (err)
-               return (err);
-
-       req_offset = 0;
-       for (i = 0; i < numbufs; i++) {
-               int tocpy, didcpy, bufoff;
-               dmu_buf_t *db = dbp[i];
-
-               bufoff = offset - db->db_offset;
-               ASSERT3S(bufoff, >=, 0);
-
-               tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
-               if (tocpy == 0)
-                       break;
-
-               ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
-
-               if (tocpy == db->db_size)
-                       dmu_buf_will_fill(db, tx);
-               else
-                       dmu_buf_will_dirty(db, tx);
-
-               didcpy = dmu_req_copy(db->db_data + bufoff, tocpy, req,
-                   req_offset);
-
-               if (tocpy == db->db_size)
-                       dmu_buf_fill_done(db, tx);
-
-               if (didcpy < tocpy)
-                       err = EIO;
-
-               if (err)
-                       break;
-
-               size -= tocpy;
-               offset += didcpy;
-               req_offset += didcpy;
-               err = 0;
-       }
+       DB_DNODE_ENTER(db);
+       dn = DB_DNODE(db);
+       err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
+       DB_DNODE_EXIT(db);
 
-       dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
        return (err);
 }
 
+/*
+ * Read 'size' bytes into the uio buffer.
+ * From the specified object
+ * Starting at offset uio->uio_loffset.
+ */
 int
 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
 {
-       dmu_buf_t **dbp;
-       int numbufs, i, err;
-       xuio_t *xuio = NULL;
+       dnode_t *dn;
+       int err;
 
-       /*
-        * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
-        * to be reading in parallel.
-        */
-       err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
-           &numbufs, &dbp);
+       if (size == 0)
+               return (0);
+
+       err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
        if (err)
                return (err);
 
-       for (i = 0; i < numbufs; i++) {
-               int tocpy;
-               int bufoff;
-               dmu_buf_t *db = dbp[i];
-
-               ASSERT(size > 0);
-
-               bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
-               tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
-
-               if (xuio) {
-                       dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
-                       arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
-                       arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
-                       err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
-                       if (!err) {
-                               uio->uio_resid -= tocpy;
-                               uio->uio_loffset += tocpy;
-                       }
+       err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
 
-                       if (abuf == dbuf_abuf)
-                               XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
-                       else
-                               XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
-               } else {
-                       err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
-                           UIO_READ, uio);
-               }
-               if (err)
-                       break;
-
-               size -= tocpy;
-       }
-       dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
+       dnode_rele(dn, FTAG);
 
        return (err);
 }
 
-static int
+int
 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 {
        dmu_buf_t **dbp;
@@ -1262,14 +1425,14 @@ dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
                return (err);
 
        for (i = 0; i < numbufs; i++) {
-               int tocpy;
-               int bufoff;
+               uint64_t tocpy;
+               int64_t bufoff;
                dmu_buf_t *db = dbp[i];
 
                ASSERT(size > 0);
 
                bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
-               tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
+               tocpy = MIN(db->db_size - bufoff, size);
 
                ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 
@@ -1300,6 +1463,15 @@ dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
        return (err);
 }
 
+/*
+ * Write 'size' bytes from the uio buffer.
+ * To object zdb->db_object.
+ * Starting at offset uio->uio_loffset.
+ *
+ * If the caller already has a dbuf in the target object
+ * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_write_uio(),
+ * because we don't have to find the dnode_t for the object.
+ */
 int
 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
     dmu_tx_t *tx)
@@ -1319,6 +1491,11 @@ dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
        return (err);
 }
 
+/*
+ * Write 'size' bytes from the uio buffer.
+ * To the specified object.
+ * Starting at offset uio->uio_loffset.
+ */
 int
 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
     dmu_tx_t *tx)
@@ -1349,7 +1526,7 @@ dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
 {
        dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
 
-       return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, size));
+       return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, B_FALSE, size));
 }
 
 /*
@@ -1359,7 +1536,77 @@ void
 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
 {
        arc_return_buf(buf, FTAG);
-       VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG));
+       arc_buf_destroy(buf, FTAG);
+}
+
+void
+dmu_convert_to_raw(dmu_buf_t *handle, boolean_t byteorder, const uint8_t *salt,
+    const uint8_t *iv, const uint8_t *mac, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dmu_object_type_t type;
+       dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
+       uint64_t dsobj = dmu_objset_id(db->db_objset);
+
+       ASSERT3P(db->db_buf, !=, NULL);
+       ASSERT3U(dsobj, !=, 0);
+
+       dmu_buf_will_change_crypt_params(handle, tx);
+
+       DB_DNODE_ENTER(db);
+       type = DB_DNODE(db)->dn_type;
+       DB_DNODE_EXIT(db);
+
+       /*
+        * This technically violates the assumption the dmu code makes
+        * that dnode blocks are only released in syncing context.
+        */
+       (void) arc_release(db->db_buf, db);
+       arc_convert_to_raw(db->db_buf, dsobj, byteorder, type, salt, iv, mac);
+}
+
+void
+dmu_copy_from_buf(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
+    dmu_buf_t *handle, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dmu_buf_t *dst_handle;
+       dmu_buf_impl_t *dstdb;
+       dmu_buf_impl_t *srcdb = (dmu_buf_impl_t *)handle;
+       arc_buf_t *abuf;
+       uint64_t datalen;
+       boolean_t byteorder;
+       uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
+       uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
+       uint8_t mac[ZIO_DATA_MAC_LEN];
+
+       ASSERT3P(srcdb->db_buf, !=, NULL);
+
+       /* hold the db that we want to write to */
+       VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &dst_handle,
+           DMU_READ_NO_DECRYPT));
+       dstdb = (dmu_buf_impl_t *)dst_handle;
+       datalen = arc_buf_size(srcdb->db_buf);
+
+       /* allocated an arc buffer that matches the type of srcdb->db_buf */
+       if (arc_is_encrypted(srcdb->db_buf)) {
+               arc_get_raw_params(srcdb->db_buf, &byteorder, salt, iv, mac);
+               abuf = arc_loan_raw_buf(os->os_spa, dmu_objset_id(os),
+                   byteorder, salt, iv, mac, DB_DNODE(dstdb)->dn_type,
+                   datalen, arc_buf_lsize(srcdb->db_buf),
+                   arc_get_compression(srcdb->db_buf));
+       } else {
+               /* we won't get a compressed db back from dmu_buf_hold() */
+               ASSERT3U(arc_get_compression(srcdb->db_buf),
+                   ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
+               abuf = arc_loan_buf(os->os_spa,
+                   DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(dstdb)->dn_type), datalen);
+       }
+
+       ASSERT3U(datalen, ==, arc_buf_size(abuf));
+
+       /* copy the data to the new buffer and assign it to the dstdb */
+       bcopy(srcdb->db_buf->b_data, abuf->b_data, datalen);
+       dbuf_assign_arcbuf(dstdb, abuf, tx);
+       dmu_buf_rele(dst_handle, FTAG);
 }
 
 /*
@@ -1368,35 +1615,31 @@ dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
  * dmu_write().
  */
 void
-dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
+dmu_assign_arcbuf_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
     dmu_tx_t *tx)
 {
-       dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
-       dnode_t *dn;
        dmu_buf_impl_t *db;
-       uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
+       objset_t *os = dn->dn_objset;
+       uint64_t object = dn->dn_object;
+       uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_lsize(buf);
        uint64_t blkid;
 
-       DB_DNODE_ENTER(dbuf);
-       dn = DB_DNODE(dbuf);
        rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
-       blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
+       blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
        VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
-       DB_DNODE_EXIT(dbuf);
 
+       /*
+        * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
+        * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.
+        */
        if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
                dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
                dbuf_rele(db, FTAG);
        } else {
-               objset_t *os;
-               uint64_t object;
-
-               DB_DNODE_ENTER(dbuf);
-               dn = DB_DNODE(dbuf);
-               os = dn->dn_objset;
-               object = dn->dn_object;
-               DB_DNODE_EXIT(dbuf);
+               /* compressed bufs must always be assignable to their dbuf */
+               ASSERT3U(arc_get_compression(buf), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
+               ASSERT(!(buf->b_flags & ARC_BUF_FLAG_COMPRESSED));
 
                dbuf_rele(db, FTAG);
                dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
@@ -1405,6 +1648,17 @@ dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
        }
 }
 
+void
+dmu_assign_arcbuf_by_dbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
+    dmu_tx_t *tx)
+{
+       dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
+
+       DB_DNODE_ENTER(dbuf);
+       dmu_assign_arcbuf_by_dnode(DB_DNODE(dbuf), offset, buf, tx);
+       DB_DNODE_EXIT(dbuf);
+}
+
 typedef struct {
        dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
        dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
@@ -1429,7 +1683,7 @@ dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
                        BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
                } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
                        ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
-                       bp->blk_fill = 1;
+                       BP_SET_FILL(bp, 1);
                }
        }
 }
@@ -1453,18 +1707,32 @@ dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
        if (zio->io_error == 0) {
                dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
                if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
-                       ASSERTV(blkptr_t *bp = zio->io_bp);
-                       ASSERTV(blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig);
-                       ASSERTV(uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig));
+                       blkptr_t *bp = zio->io_bp;
+                       blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
+                       uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
 
                        ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
+                       VERIFY(BP_EQUAL(bp, db->db_blkptr));
                        ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
-                       ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_dedup);
+                       VERIFY(zio_checksum_table[chksum].ci_flags &
+                           ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
                }
                dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
                dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
                dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
-               if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by))
+
+               /*
+                * Old style holes are filled with all zeros, whereas
+                * new-style holes maintain their lsize, type, level,
+                * and birth time (see zio_write_compress). While we
+                * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
+                * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
+                * want to wipe out the information contained in new
+                * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
+                * it's an old style hole.
+                */
+               if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
+                   dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
                        BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
        } else {
                dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
@@ -1485,31 +1753,24 @@ dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
        ASSERTV(blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig);
 
        if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
-               /*
-                * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
-                * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
-                * newly allocated block in this txg.
-                */
-               if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
-                       ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
-               } else {
-                       ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
-                       ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
-                       ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
-                       zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
-               }
+               ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
+               ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
+               ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
+               ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
+               zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
        }
 
        dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
 
        dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
 
+       abd_put(zio->io_abd);
        kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
 }
 
 static int
 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
-    zio_prop_t *zp, zbookmark_t *zb)
+    zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
 {
        dmu_sync_arg_t *dsa;
        dmu_tx_t *tx;
@@ -1522,16 +1783,40 @@ dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
                return (SET_ERROR(EIO));
        }
 
-       dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_PUSHPAGE);
+       dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
        dsa->dsa_dr = NULL;
        dsa->dsa_done = done;
        dsa->dsa_zgd = zgd;
        dsa->dsa_tx = tx;
 
+       /*
+        * Since we are currently syncing this txg, it's nontrivial to
+        * determine what BP to nopwrite against, so we disable nopwrite.
+        *
+        * When syncing, the db_blkptr is initially the BP of the previous
+        * txg.  We can not nopwrite against it because it will be changed
+        * (this is similar to the non-late-arrival case where the dbuf is
+        * dirty in a future txg).
+        *
+        * Then dbuf_write_ready() sets bp_blkptr to the location we will write.
+        * We can not nopwrite against it because although the BP will not
+        * (typically) be changed, the data has not yet been persisted to this
+        * location.
+        *
+        * Finally, when dbuf_write_done() is called, it is theoretically
+        * possible to always nopwrite, because the data that was written in
+        * this txg is the same data that we are trying to write.  However we
+        * would need to check that this dbuf is not dirty in any future
+        * txg's (as we do in the normal dmu_sync() path). For simplicity, we
+        * don't nopwrite in this case.
+        */
+       zp->zp_nopwrite = B_FALSE;
+
        zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
-           zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
-           dmu_sync_late_arrival_ready, NULL, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
-           ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL|ZIO_FLAG_FASTWRITE, zb));
+           abd_get_from_buf(zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size),
+           zgd->zgd_db->db_size, zgd->zgd_db->db_size, zp,
+           dmu_sync_late_arrival_ready, NULL, NULL, dmu_sync_late_arrival_done,
+           dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
 
        return (0);
 }
@@ -1564,19 +1849,23 @@ dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
 int
 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
 {
-       blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
        dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
        objset_t *os = db->db_objset;
        dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
        dbuf_dirty_record_t *dr;
        dmu_sync_arg_t *dsa;
-       zbookmark_t zb;
+       zbookmark_phys_t zb;
        zio_prop_t zp;
        dnode_t *dn;
 
        ASSERT(pio != NULL);
        ASSERT(txg != 0);
 
+       /* dbuf is within the locked range */
+       ASSERT3U(db->db.db_offset, >=, zgd->zgd_rl->r_off);
+       ASSERT3U(db->db.db_offset + db->db.db_size, <=,
+           zgd->zgd_rl->r_off + zgd->zgd_rl->r_len);
+
        SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
            db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
 
@@ -1631,20 +1920,48 @@ dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
 
        ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
 
+       if (db->db_blkptr != NULL) {
+               /*
+                * We need to fill in zgd_bp with the current blkptr so that
+                * the nopwrite code can check if we're writing the same
+                * data that's already on disk.  We can only nopwrite if we
+                * are sure that after making the copy, db_blkptr will not
+                * change until our i/o completes.  We ensure this by
+                * holding the db_mtx, and only allowing nopwrite if the
+                * block is not already dirty (see below).  This is verified
+                * by dmu_sync_done(), which VERIFYs that the db_blkptr has
+                * not changed.
+                */
+               *zgd->zgd_bp = *db->db_blkptr;
+       }
+
        /*
-        * Assume the on-disk data is X, the current syncing data is Y,
-        * and the current in-memory data is Z (currently in dmu_sync).
-        * X and Z are identical but Y is has been modified. Normally,
-        * when X and Z are the same we will perform a nopwrite but if Y
-        * is different we must disable nopwrite since the resulting write
-        * of Y to disk can free the block containing X. If we allowed a
-        * nopwrite to occur the block pointing to Z would reference a freed
-        * block. Since this is a rare case we simplify this by disabling
-        * nopwrite if the current dmu_sync-ing dbuf has been modified in
-        * a previous transaction.
+        * Assume the on-disk data is X, the current syncing data (in
+        * txg - 1) is Y, and the current in-memory data is Z (currently
+        * in dmu_sync).
+        *
+        * We usually want to perform a nopwrite if X and Z are the
+        * same.  However, if Y is different (i.e. the BP is going to
+        * change before this write takes effect), then a nopwrite will
+        * be incorrect - we would override with X, which could have
+        * been freed when Y was written.
+        *
+        * (Note that this is not a concern when we are nop-writing from
+        * syncing context, because X and Y must be identical, because
+        * all previous txgs have been synced.)
+        *
+        * Therefore, we disable nopwrite if the current BP could change
+        * before this TXG.  There are two ways it could change: by
+        * being dirty (dr_next is non-NULL), or by being freed
+        * (dnode_block_freed()).  This behavior is verified by
+        * zio_done(), which VERIFYs that the override BP is identical
+        * to the on-disk BP.
         */
-       if (dr->dr_next)
+       DB_DNODE_ENTER(db);
+       dn = DB_DNODE(db);
+       if (dr->dr_next != NULL || dnode_block_freed(dn, db->db_blkid))
                zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
+       DB_DNODE_EXIT(db);
 
        ASSERT(dr->dr_txg == txg);
        if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
@@ -1662,24 +1979,37 @@ dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
        dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
        mutex_exit(&db->db_mtx);
 
-       dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_PUSHPAGE);
+       dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
        dsa->dsa_dr = dr;
        dsa->dsa_done = done;
        dsa->dsa_zgd = zgd;
        dsa->dsa_tx = NULL;
 
        zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
-           bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
-           DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dmu_sync_ready,
-           NULL, dmu_sync_done, dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
-           ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
+           zgd->zgd_bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
+           &zp, dmu_sync_ready, NULL, NULL, dmu_sync_done, dsa,
+           ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
 
        return (0);
 }
 
+int
+dmu_object_set_nlevels(objset_t *os, uint64_t object, int nlevels, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dnode_t *dn;
+       int err;
+
+       err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
+       if (err)
+               return (err);
+       err = dnode_set_nlevels(dn, nlevels, tx);
+       dnode_rele(dn, FTAG);
+       return (err);
+}
+
 int
 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
-       dmu_tx_t *tx)
+    dmu_tx_t *tx)
 {
        dnode_t *dn;
        int err;
@@ -1694,7 +2024,7 @@ dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
 
 void
 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
-       dmu_tx_t *tx)
+    dmu_tx_t *tx)
 {
        dnode_t *dn;
 
@@ -1714,7 +2044,7 @@ dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
 
 void
 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
-       dmu_tx_t *tx)
+    dmu_tx_t *tx)
 {
        dnode_t *dn;
 
@@ -1731,6 +2061,25 @@ dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
        dnode_rele(dn, FTAG);
 }
 
+/*
+ * Dirty an object and set the dirty record's raw flag. This is used
+ * when writing raw data to an object that will not effect the
+ * encryption parameters, specifically during raw receives.
+ */
+int
+dmu_object_dirty_raw(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dnode_t *dn;
+       int err;
+
+       err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
+       if (err)
+               return (err);
+       dmu_buf_will_change_crypt_params((dmu_buf_t *)dn->dn_dbuf, tx);
+       dnode_rele(dn, FTAG);
+       return (err);
+}
+
 int zfs_mdcomp_disable = 0;
 
 /*
@@ -1751,6 +2100,7 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
        boolean_t dedup = B_FALSE;
        boolean_t nopwrite = B_FALSE;
        boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
+       boolean_t encrypt = B_FALSE;
        int copies = os->os_copies;
 
        /*
@@ -1761,12 +2111,16 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
         *       3. all other level 0 blocks
         */
        if (ismd) {
-               /*
-                * XXX -- we should design a compression algorithm
-                * that specializes in arrays of bps.
-                */
-               compress = zfs_mdcomp_disable ? ZIO_COMPRESS_EMPTY :
-                   ZIO_COMPRESS_LZJB;
+               if (zfs_mdcomp_disable) {
+                       compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
+               } else {
+                       /*
+                        * XXX -- we should design a compression algorithm
+                        * that specializes in arrays of bps.
+                        */
+                       compress = zio_compress_select(os->os_spa,
+                           ZIO_COMPRESS_ON, ZIO_COMPRESS_ON);
+               }
 
                /*
                 * Metadata always gets checksummed.  If the data
@@ -1775,8 +2129,10 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
                 * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
                 * to fletcher4.
                 */
-               if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
-                   zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
+               if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
+                   ZCHECKSUM_FLAG_METADATA) ||
+                   (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
+                   ZCHECKSUM_FLAG_EMBEDDED))
                        checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
 
                if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
@@ -1798,7 +2154,8 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
                compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
                checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
        } else {
-               compress = zio_compress_select(dn->dn_compress, compress);
+               compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
+                   compress);
 
                checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
                    zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
@@ -1814,48 +2171,100 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
                 */
                if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
                        dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
-                       if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
+                       if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
+                           ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP))
                                dedup_verify = B_TRUE;
                }
 
                /*
-                * Enable nopwrite if we have a cryptographically secure
-                * checksum that has no known collisions (i.e. SHA-256)
-                * and compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
-                * dedup is enabled as the two features are mutually exclusive.
+                * Enable nopwrite if we have secure enough checksum
+                * algorithm (see comment in zio_nop_write) and
+                * compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
+                * dedup is enabled as the two features are mutually
+                * exclusive.
                 */
-               nopwrite = (!dedup && zio_checksum_table[checksum].ci_dedup &&
+               nopwrite = (!dedup && (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
+                   ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) &&
                    compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
        }
 
-       zp->zp_checksum = checksum;
+       /*
+        * All objects in an encrypted objset are protected from modification
+        * via a MAC. Encrypted objects store their IV and salt in the last DVA
+        * in the bp, so we cannot use all copies. Encrypted objects are also
+        * not subject to nopwrite since writing the same data will still
+        * result in a new ciphertext. Only encrypted blocks can be dedup'd
+        * to avoid ambiguity in the dedup code since the DDT does not store
+        * object types.
+        */
+       if (os->os_encrypted && (wp & WP_NOFILL) == 0) {
+               encrypt = B_TRUE;
+
+               if (DMU_OT_IS_ENCRYPTED(type)) {
+                       copies = MIN(copies, SPA_DVAS_PER_BP - 1);
+                       nopwrite = B_FALSE;
+               } else {
+                       dedup = B_FALSE;
+               }
+
+               if (type == DMU_OT_DNODE || type == DMU_OT_OBJSET)
+                       compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
+       }
+
        zp->zp_compress = compress;
+       zp->zp_checksum = checksum;
        zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
        zp->zp_level = level;
        zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
        zp->zp_dedup = dedup;
        zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
        zp->zp_nopwrite = nopwrite;
+       zp->zp_encrypt = encrypt;
+       zp->zp_byteorder = ZFS_HOST_BYTEORDER;
+       bzero(zp->zp_salt, ZIO_DATA_SALT_LEN);
+       bzero(zp->zp_iv, ZIO_DATA_IV_LEN);
+       bzero(zp->zp_mac, ZIO_DATA_MAC_LEN);
+
+       ASSERT3U(zp->zp_compress, !=, ZIO_COMPRESS_INHERIT);
 }
 
+/*
+ * This function is only called from zfs_holey_common() for zpl_llseek()
+ * in order to determine the location of holes.  In order to accurately
+ * report holes all dirty data must be synced to disk.  This causes extremely
+ * poor performance when seeking for holes in a dirty file.  As a compromise,
+ * only provide hole data when the dnode is clean.  When a dnode is dirty
+ * report the dnode as having no holes which is always a safe thing to do.
+ */
 int
 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
 {
        dnode_t *dn;
        int i, err;
+       boolean_t clean = B_TRUE;
 
        err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
        if (err)
                return (err);
+
        /*
-        * Sync any current changes before
-        * we go trundling through the block pointers.
+        * Check if dnode is dirty
         */
-       for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
-               if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
-                       break;
+       if (dn->dn_dirtyctx != DN_UNDIRTIED) {
+               for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
+                       if (!list_is_empty(&dn->dn_dirty_records[i])) {
+                               clean = B_FALSE;
+                               break;
+                       }
+               }
        }
-       if (i != TXG_SIZE) {
+
+       /*
+        * If compatibility option is on, sync any current changes before
+        * we go trundling through the block pointers.
+        */
+       if (!clean && zfs_dmu_offset_next_sync) {
+               clean = B_TRUE;
                dnode_rele(dn, FTAG);
                txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
                err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
@@ -1863,7 +2272,12 @@ dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
                        return (err);
        }
 
-       err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
+       if (clean)
+               err = dnode_next_offset(dn,
+                   (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
+       else
+               err = SET_ERROR(EBUSY);
+
        dnode_rele(dn, FTAG);
 
        return (err);
@@ -1873,7 +2287,6 @@ void
 __dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
 {
        dnode_phys_t *dnp = dn->dn_phys;
-       int i;
 
        doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
        doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
@@ -1881,13 +2294,15 @@ __dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
        doi->doi_type = dn->dn_type;
        doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
        doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
+       doi->doi_dnodesize = dn->dn_num_slots << DNODE_SHIFT;
        doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
        doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
        doi->doi_compress = dn->dn_compress;
+       doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
        doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
        doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
        doi->doi_fill_count = 0;
-       for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
+       for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
                doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
 }
 
@@ -1951,9 +2366,21 @@ dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
        dn = DB_DNODE(db);
 
        *blksize = dn->dn_datablksz;
-       /* add 1 for dnode space */
+       /* add in number of slots used for the dnode itself */
        *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
-           SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
+           SPA_MINBLOCKSHIFT) + dn->dn_num_slots;
+       DB_DNODE_EXIT(db);
+}
+
+void
+dmu_object_dnsize_from_db(dmu_buf_t *db_fake, int *dnsize)
+{
+       dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
+       dnode_t *dn;
+
+       DB_DNODE_ENTER(db);
+       dn = DB_DNODE(db);
+       *dnsize = dn->dn_num_slots << DNODE_SHIFT;
        DB_DNODE_EXIT(db);
 }
 
@@ -2005,16 +2432,17 @@ byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
 void
 dmu_init(void)
 {
+       abd_init();
        zfs_dbgmsg_init();
        sa_cache_init();
        xuio_stat_init();
        dmu_objset_init();
        dnode_init();
-       dbuf_init();
        zfetch_init();
        dmu_tx_init();
        l2arc_init();
        arc_init();
+       dbuf_init();
 }
 
 void
@@ -2030,6 +2458,7 @@ dmu_fini(void)
        xuio_stat_fini();
        sa_cache_fini();
        zfs_dbgmsg_fini();
+       abd_fini();
 }
 
 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
@@ -2039,14 +2468,20 @@ EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_rele_array);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_prefetch);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_range);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_long_range);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_free_long_range_raw);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_long_object);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_free_long_object_raw);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_read);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_read_by_dnode);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_write);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_write_by_dnode);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_prealloc);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info_from_dnode);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info_from_db);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_size_from_db);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_object_dnsize_from_db);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_nlevels);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_blocksize);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_checksum);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_compress);
@@ -2054,14 +2489,26 @@ EXPORT_SYMBOL(dmu_write_policy);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_sync);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_request_arcbuf);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_return_arcbuf);
-EXPORT_SYMBOL(dmu_assign_arcbuf);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_assign_arcbuf_by_dnode);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_assign_arcbuf_by_dbuf);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_hold);
 EXPORT_SYMBOL(dmu_ot);
 
+/* BEGIN CSTYLED */
 module_param(zfs_mdcomp_disable, int, 0644);
 MODULE_PARM_DESC(zfs_mdcomp_disable, "Disable meta data compression");
 
 module_param(zfs_nopwrite_enabled, int, 0644);
 MODULE_PARM_DESC(zfs_nopwrite_enabled, "Enable NOP writes");
 
+module_param(zfs_per_txg_dirty_frees_percent, ulong, 0644);
+MODULE_PARM_DESC(zfs_per_txg_dirty_frees_percent,
+       "percentage of dirtied blocks from frees in one TXG");
+
+module_param(zfs_dmu_offset_next_sync, int, 0644);
+MODULE_PARM_DESC(zfs_dmu_offset_next_sync,
+       "Enable forcing txg sync to find holes");
+
+/* END CSTYLED */
+
 #endif