]> git.proxmox.com Git - mirror_zfs.git/commitdiff
Add zstd support to zfs
authorMichael Niewöhner <foss@mniewoehner.de>
Tue, 18 Aug 2020 17:10:17 +0000 (19:10 +0200)
committerBrian Behlendorf <behlendorf1@llnl.gov>
Thu, 20 Aug 2020 17:30:06 +0000 (10:30 -0700)
This PR adds two new compression types, based on ZStandard:

- zstd: A basic ZStandard compression algorithm Available compression.
  Levels for zstd are zstd-1 through zstd-19, where the compression
  increases with every level, but speed decreases.

- zstd-fast: A faster version of the ZStandard compression algorithm
  zstd-fast is basically a "negative" level of zstd. The compression
  decreases with every level, but speed increases.

  Available compression levels for zstd-fast:
   - zstd-fast-1 through zstd-fast-10
   - zstd-fast-20 through zstd-fast-100 (in increments of 10)
   - zstd-fast-500 and zstd-fast-1000

For more information check the man page.

Implementation details:

Rather than treat each level of zstd as a different algorithm (as was
done historically with gzip), the block pointer `enum zio_compress`
value is simply zstd for all levels, including zstd-fast, since they all
use the same decompression function.

The compress= property (a 64bit unsigned integer) uses the lower 7 bits
to store the compression algorithm (matching the number of bits used in
a block pointer, as the 8th bit was borrowed for embedded block
pointers).  The upper bits are used to store the compression level.

It is necessary to be able to determine what compression level was used
when later reading a block back, so the concept used in LZ4, where the
first 32bits of the on-disk value are the size of the compressed data
(since the allocation is rounded up to the nearest ashift), was
extended, and we store the version of ZSTD and the level as well as the
compressed size. This value is returned when decompressing a block, so
that if the block needs to be recompressed (L2ARC, nop-write, etc), that
the same parameters will be used to result in the matching checksum.

All of the internal ZFS code ( `arc_buf_hdr_t`, `objset_t`,
`zio_prop_t`, etc.) uses the separated _compress and _complevel
variables.  Only the properties ZAP contains the combined/bit-shifted
value. The combined value is split when the compression_changed_cb()
callback is called, and sets both objset members (os_compress and
os_complevel).

The userspace tools all use the combined/bit-shifted value.

Additional notes:

zdb can now also decode the ZSTD compression header (flag -Z) and
inspect the size, version and compression level saved in that header.
For each record, if it is ZSTD compressed, the parameters of the decoded
compression header get printed.

ZSTD is included with all current tests and new tests are added
as-needed.

Per-dataset feature flags now get activated when the property is set.
If a compression algorithm requires a feature flag, zfs activates the
feature when the property is set, rather than waiting for the first
block to be born.  This is currently only used by zstd but can be
extended as needed.

Portions-Sponsored-By: The FreeBSD Foundation
Co-authored-by: Allan Jude <allanjude@freebsd.org>
Co-authored-by: Brian Behlendorf <behlendorf1@llnl.gov>
Co-authored-by: Sebastian Gottschall <s.gottschall@dd-wrt.com>
Co-authored-by: Kjeld Schouten-Lebbing <kjeld@schouten-lebbing.nl>
Co-authored-by: Michael Niewöhner <foss@mniewoehner.de>
Signed-off-by: Allan Jude <allan@klarasystems.com>
Signed-off-by: Allan Jude <allanjude@freebsd.org>
Signed-off-by: Brian Behlendorf <behlendorf1@llnl.gov>
Signed-off-by: Sebastian Gottschall <s.gottschall@dd-wrt.com>
Signed-off-by: Kjeld Schouten-Lebbing <kjeld@schouten-lebbing.nl>
Signed-off-by: Michael Niewöhner <foss@mniewoehner.de>
Closes #6247
Closes #9024
Closes #10277
Closes #10278

69 files changed:
AUTHORS
cmd/dbufstat/dbufstat.in
cmd/zdb/zdb.c
configure.ac
include/sys/Makefile.am
include/sys/arc.h
include/sys/arc_impl.h
include/sys/dmu_objset.h
include/sys/dsl_dataset.h
include/sys/spa.h
include/sys/zfs_context.h
include/sys/zfs_ioctl.h
include/sys/zio.h
include/sys/zio_compress.h
include/sys/zio_impl.h
include/sys/zstd/Makefile.am [new file with mode: 0644]
include/sys/zstd/zstd.h [new file with mode: 0644]
include/zfeature_common.h
lib/Makefile.am
lib/libzpool/Makefile.am
lib/libzpool/kernel.c
lib/libzstd/Makefile.am [new file with mode: 0644]
man/man5/zpool-features.5
man/man8/zfsprops.8
module/Kbuild.in
module/Makefile.bsd
module/Makefile.in
module/zcommon/zfeature_common.c
module/zcommon/zfs_prop.c
module/zfs/arc.c
module/zfs/blkptr.c
module/zfs/dbuf.c
module/zfs/dmu.c
module/zfs/dmu_objset.c
module/zfs/dmu_recv.c
module/zfs/dmu_send.c
module/zfs/dsl_dataset.c
module/zfs/spa_misc.c
module/zfs/zfs_ioctl.c
module/zfs/zio.c
module/zfs/zio_compress.c
module/zstd/Makefile.in [new file with mode: 0644]
module/zstd/README.md [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/aarch64_compat.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/limits.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/stddef.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/stdint.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/stdio.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/stdlib.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/include/string.h [new file with mode: 0644]
module/zstd/zfs_zstd.c [new file with mode: 0644]
scripts/Makefile.am
scripts/dkms.mkconf
scripts/zfs.sh
tests/runfiles/common.run
tests/zfs-tests/include/properties.shlib
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zdb/Makefile.am
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zdb/zdb_args_neg.ksh
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zdb/zdb_decompress_zstd.ksh [new file with mode: 0755]
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/Makefile.am
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zfs_receive_from_zstd.ksh [new file with mode: 0755]
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zstd_test_data.txt [new file with mode: 0644]
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_set/Makefile.am
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_set/zfs_set_feature_activation.ksh [new file with mode: 0755]
tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zpool_get/zpool_get.cfg
tests/zfs-tests/tests/functional/compression/Makefile.am
tests/zfs-tests/tests/functional/compression/l2arc_encrypted.ksh [new file with mode: 0755]
tests/zfs-tests/tests/functional/compression/l2arc_encrypted_no_compressed_arc.ksh [new file with mode: 0755]
tests/zfs-tests/tests/functional/history/history_002_pos.ksh

diff --git a/AUTHORS b/AUTHORS
index 5b183bdee2e327217e7d0dd36c27910f293746ad..aab8bf29c99f359442c409e91af44da2ac2f4073 100644 (file)
--- a/AUTHORS
+++ b/AUTHORS
@@ -182,6 +182,7 @@ CONTRIBUTORS:
     Keith M Wesolowski <wesolows@foobazco.org>
     Kevin Tanguy <kevin.tanguy@ovh.net>
     KireinaHoro <i@jsteward.moe>
+    Kjeld Schouten-Lebbing <kjeld@schouten-lebbing.nl>
     Kohsuke Kawaguchi <kk@kohsuke.org>
     Kyle Blatter <kyleblatter@llnl.gov>
     Kyle Fuller <inbox@kylefuller.co.uk>
@@ -210,6 +211,7 @@ CONTRIBUTORS:
     Michael Gebetsroither <michael@mgeb.org>
     Michael Kjorling <michael@kjorling.se>
     Michael Martin <mgmartin.mgm@gmail.com>
+    Michael Niewöhner <foss@mniewoehner.de>
     Mike Gerdts <mike.gerdts@joyent.com>
     Mike Harsch <mike@harschsystems.com>
     Mike Leddy <mike.leddy@gmail.com>
@@ -258,6 +260,7 @@ CONTRIBUTORS:
     Saso Kiselkov <saso.kiselkov@nexenta.com>
     Scot W. Stevenson <scot.stevenson@gmail.com>
     Sean Eric Fagan <sef@ixsystems.com>
+    Sebastian Gottschall <s.gottschall@dd-wrt.com>
     Sen Haerens <sen@senhaerens.be>
     Serapheim Dimitropoulos <serapheim@delphix.com>
     Seth Forshee <seth.forshee@canonical.com>
index 95749bd80ed648661bb97c8429e66dff5c6272b0..98eb7905738861eec8c46e9c76dc5b30de514341 100755 (executable)
@@ -343,7 +343,7 @@ def get_compstring(c):
                     "ZIO_COMPRESS_GZIP_6",  "ZIO_COMPRESS_GZIP_7",
                     "ZIO_COMPRESS_GZIP_8",  "ZIO_COMPRESS_GZIP_9",
                     "ZIO_COMPRESS_ZLE",     "ZIO_COMPRESS_LZ4",
-                    "ZIO_COMPRESS_FUNCTION"]
+                    "ZIO_COMPRESS_ZSTD",    "ZIO_COMPRESS_FUNCTION"]
 
     # If "-rr" option is used, don't convert to string representation
     if raw > 1:
index 977ba02c154ee22b2cc060f3e84f5d7630842d3f..e7211711a41cf8780aea245ef9231192eeefff7d 100644 (file)
  * Copyright (c) 2017, 2018 Lawrence Livermore National Security, LLC.
  * Copyright (c) 2015, 2017, Intel Corporation.
  * Copyright (c) 2020 Datto Inc.
+ * Copyright (c) 2020, The FreeBSD Foundation [1]
+ *
+ * [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+ *     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  */
 
 #include <stdio.h>
@@ -71,6 +75,7 @@
 #include <sys/dsl_scan.h>
 #include <sys/btree.h>
 #include <zfs_comutil.h>
+#include <sys/zstd/zstd.h>
 
 #include <libnvpair.h>
 #include <libzutil.h>
@@ -834,6 +839,7 @@ usage(void)
            "work with dataset)\n");
        (void) fprintf(stderr, "        -Y attempt all reconstruction "
            "combinations for split blocks\n");
+       (void) fprintf(stderr, "        -Z show ZSTD headers \n");
        (void) fprintf(stderr, "Specify an option more than once (e.g. -bb) "
            "to make only that option verbose\n");
        (void) fprintf(stderr, "Default is to dump everything non-verbosely\n");
@@ -2134,6 +2140,65 @@ blkid2offset(const dnode_phys_t *dnp, const blkptr_t *bp,
            dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 }
 
+static void
+snprintf_zstd_header(spa_t *spa, char *blkbuf, size_t buflen,
+    const blkptr_t *bp)
+{
+       abd_t *pabd;
+       void *buf;
+       zio_t *zio;
+       zfs_zstdhdr_t zstd_hdr;
+       int error;
+
+       if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_ZSTD)
+               return;
+
+       if (BP_IS_HOLE(bp))
+               return;
+
+       if (BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
+               buf = malloc(SPA_MAXBLOCKSIZE);
+               if (buf == NULL) {
+                       (void) fprintf(stderr, "out of memory\n");
+                       exit(1);
+               }
+               decode_embedded_bp_compressed(bp, buf);
+               memcpy(&zstd_hdr, buf, sizeof (zstd_hdr));
+               free(buf);
+               zstd_hdr.c_len = BE_32(zstd_hdr.c_len);
+               zstd_hdr.raw_version_level = BE_32(zstd_hdr.raw_version_level);
+               (void) snprintf(blkbuf + strlen(blkbuf),
+                   buflen - strlen(blkbuf),
+                   " ZSTD:size=%u:version=%u:level=%u:EMBEDDED",
+                   zstd_hdr.c_len, zstd_hdr.version, zstd_hdr.level);
+               return;
+       }
+
+       pabd = abd_alloc_for_io(SPA_MAXBLOCKSIZE, B_FALSE);
+       zio = zio_root(spa, NULL, NULL, 0);
+
+       /* Decrypt but don't decompress so we can read the compression header */
+       zio_nowait(zio_read(zio, spa, bp, pabd, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL,
+           ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS,
+           NULL));
+       error = zio_wait(zio);
+       if (error) {
+               (void) fprintf(stderr, "read failed: %d\n", error);
+               return;
+       }
+       buf = abd_borrow_buf_copy(pabd, BP_GET_LSIZE(bp));
+       memcpy(&zstd_hdr, buf, sizeof (zstd_hdr));
+       zstd_hdr.c_len = BE_32(zstd_hdr.c_len);
+       zstd_hdr.raw_version_level = BE_32(zstd_hdr.raw_version_level);
+
+       (void) snprintf(blkbuf + strlen(blkbuf),
+           buflen - strlen(blkbuf),
+           " ZSTD:size=%u:version=%u:level=%u:NORMAL",
+           zstd_hdr.c_len, zstd_hdr.version, zstd_hdr.level);
+
+       abd_return_buf_copy(pabd, buf, BP_GET_LSIZE(bp));
+}
+
 static void
 snprintf_blkptr_compact(char *blkbuf, size_t buflen, const blkptr_t *bp,
     boolean_t bp_freed)
@@ -2198,7 +2263,7 @@ snprintf_blkptr_compact(char *blkbuf, size_t buflen, const blkptr_t *bp,
 }
 
 static void
-print_indirect(blkptr_t *bp, const zbookmark_phys_t *zb,
+print_indirect(spa_t *spa, blkptr_t *bp, const zbookmark_phys_t *zb,
     const dnode_phys_t *dnp)
 {
        char blkbuf[BP_SPRINTF_LEN];
@@ -2222,6 +2287,8 @@ print_indirect(blkptr_t *bp, const zbookmark_phys_t *zb,
        }
 
        snprintf_blkptr_compact(blkbuf, sizeof (blkbuf), bp, B_FALSE);
+       if (dump_opt['Z'] && BP_GET_COMPRESS(bp) == ZIO_COMPRESS_ZSTD)
+               snprintf_zstd_header(spa, blkbuf, sizeof (blkbuf), bp);
        (void) printf("%s\n", blkbuf);
 }
 
@@ -2234,7 +2301,7 @@ visit_indirect(spa_t *spa, const dnode_phys_t *dnp,
        if (bp->blk_birth == 0)
                return (0);
 
-       print_indirect(bp, zb, dnp);
+       print_indirect(spa, bp, zb, dnp);
 
        if (BP_GET_LEVEL(bp) > 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
                arc_flags_t flags = ARC_FLAG_WAIT;
@@ -3310,7 +3377,25 @@ dump_object(objset_t *os, uint64_t object, int verbosity,
                    " (K=%s)", ZDB_CHECKSUM_NAME(doi.doi_checksum));
        }
 
-       if (doi.doi_compress != ZIO_COMPRESS_INHERIT || verbosity >= 6) {
+       if (doi.doi_compress == ZIO_COMPRESS_INHERIT &&
+           ZIO_COMPRESS_HASLEVEL(os->os_compress) && verbosity >= 6) {
+               const char *compname = NULL;
+               if (zfs_prop_index_to_string(ZFS_PROP_COMPRESSION,
+                   ZIO_COMPRESS_RAW(os->os_compress, os->os_complevel),
+                   &compname) == 0) {
+                       (void) snprintf(aux + strlen(aux),
+                           sizeof (aux) - strlen(aux), " (Z=inherit=%s)",
+                           compname);
+               } else {
+                       (void) snprintf(aux + strlen(aux),
+                           sizeof (aux) - strlen(aux),
+                           " (Z=inherit=%s-unknown)",
+                           ZDB_COMPRESS_NAME(os->os_compress));
+               }
+       } else if (doi.doi_compress == ZIO_COMPRESS_INHERIT && verbosity >= 6) {
+               (void) snprintf(aux + strlen(aux), sizeof (aux) - strlen(aux),
+                   " (Z=inherit=%s)", ZDB_COMPRESS_NAME(os->os_compress));
+       } else if (doi.doi_compress != ZIO_COMPRESS_INHERIT || verbosity >= 6) {
                (void) snprintf(aux + strlen(aux), sizeof (aux) - strlen(aux),
                    " (Z=%s)", ZDB_COMPRESS_NAME(doi.doi_compress));
        }
@@ -4093,6 +4178,8 @@ dump_l2arc_log_entries(uint64_t log_entries,
                    (u_longlong_t)L2BLK_GET_PSIZE((&le[j])->le_prop));
                (void) printf("|\t\t\t\tcompr: %llu\n",
                    (u_longlong_t)L2BLK_GET_COMPRESS((&le[j])->le_prop));
+               (void) printf("|\t\t\t\tcomplevel: %llu\n",
+                   (u_longlong_t)(&le[j])->le_complevel);
                (void) printf("|\t\t\t\ttype: %llu\n",
                    (u_longlong_t)L2BLK_GET_TYPE((&le[j])->le_prop));
                (void) printf("|\t\t\t\tprotected: %llu\n",
@@ -4186,16 +4273,14 @@ dump_l2arc_log_blocks(int fd, l2arc_dev_hdr_phys_t l2dhdr,
                switch (L2BLK_GET_COMPRESS((&lbps[0])->lbp_prop)) {
                case ZIO_COMPRESS_OFF:
                        break;
-               case ZIO_COMPRESS_LZ4:
+               default:
                        abd = abd_alloc_for_io(asize, B_TRUE);
                        abd_copy_from_buf_off(abd, &this_lb, 0, asize);
                        zio_decompress_data(L2BLK_GET_COMPRESS(
                            (&lbps[0])->lbp_prop), abd, &this_lb,
-                           asize, sizeof (this_lb));
+                           asize, sizeof (this_lb), NULL);
                        abd_free(abd);
                        break;
-               default:
-                       break;
                }
 
                if (this_lb.lb_magic == BSWAP_64(L2ARC_LOG_BLK_MAGIC))
@@ -7684,9 +7769,9 @@ zdb_decompress_block(abd_t *pabd, void *buf, void *lbuf, uint64_t lsize,
                        VERIFY0(random_get_pseudo_bytes(lbuf2, lsize));
 
                        if (zio_decompress_data(*cfuncp, pabd,
-                           lbuf, psize, lsize) == 0 &&
+                           lbuf, psize, lsize, NULL) == 0 &&
                            zio_decompress_data(*cfuncp, pabd,
-                           lbuf2, psize, lsize) == 0 &&
+                           lbuf2, psize, lsize, NULL) == 0 &&
                            bcmp(lbuf, lbuf2, lsize) == 0)
                                break;
                }
@@ -8078,7 +8163,7 @@ main(int argc, char **argv)
        zfs_btree_verify_intensity = 3;
 
        while ((c = getopt(argc, argv,
-           "AbcCdDeEFGhiI:klLmMo:Op:PqRsSt:uU:vVx:XYy")) != -1) {
+           "AbcCdDeEFGhiI:klLmMo:Op:PqRsSt:uU:vVx:XYyZ")) != -1) {
                switch (c) {
                case 'b':
                case 'c':
@@ -8098,6 +8183,7 @@ main(int argc, char **argv)
                case 'S':
                case 'u':
                case 'y':
+               case 'Z':
                        dump_opt[c]++;
                        dump_all = 0;
                        break;
index 713018cfc95c6b18524de3c899ed1e01ff505415..199187ce51bb212cee997f41455b05682fbcb86c 100644 (file)
@@ -136,6 +136,7 @@ AC_CONFIG_FILES([
        include/sys/fs/Makefile
        include/sys/lua/Makefile
        include/sys/sysevent/Makefile
+       include/sys/zstd/Makefile
        lib/Makefile
        lib/libavl/Makefile
        lib/libefi/Makefile
@@ -163,6 +164,7 @@ AC_CONFIG_FILES([
        lib/libzfs_core/Makefile
        lib/libzfs_core/libzfs_core.pc
        lib/libzpool/Makefile
+       lib/libzstd/Makefile
        lib/libzutil/Makefile
        man/Makefile
        man/man1/Makefile
@@ -180,6 +182,7 @@ AC_CONFIG_FILES([
        module/unicode/Makefile
        module/zcommon/Makefile
        module/zfs/Makefile
+       module/zstd/Makefile
        rpm/Makefile
        rpm/generic/Makefile
        rpm/generic/zfs-dkms.spec
index cbe21b7914b45ddad902b261701337c67382e512..c2bc3be03c9f0d5c8e21a62bd8c4e4d86d95a82f 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-SUBDIRS = fm fs crypto lua sysevent
+SUBDIRS = fm fs crypto lua sysevent zstd
 
 COMMON_H = \
        abd.h \
index 3fdf36e2a21c4aad6463e7735e8ab4d0b07e5083..a0852b4d5a70ab072c7f52fb0131c418455bd4d8 100644 (file)
@@ -22,6 +22,8 @@
  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2012, 2016 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
  */
 
 #ifndef        _SYS_ARC_H
@@ -252,18 +254,20 @@ void arc_convert_to_raw(arc_buf_t *buf, uint64_t dsobj, boolean_t byteorder,
 arc_buf_t *arc_alloc_buf(spa_t *spa, void *tag, arc_buf_contents_t type,
     int32_t size);
 arc_buf_t *arc_alloc_compressed_buf(spa_t *spa, void *tag,
-    uint64_t psize, uint64_t lsize, enum zio_compress compression_type);
+    uint64_t psize, uint64_t lsize, enum zio_compress compression_type,
+    uint8_t complevel);
 arc_buf_t *arc_alloc_raw_buf(spa_t *spa, void *tag, uint64_t dsobj,
     boolean_t byteorder, const uint8_t *salt, const uint8_t *iv,
     const uint8_t *mac, dmu_object_type_t ot, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type);
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel);
+uint8_t arc_get_complevel(arc_buf_t *buf);
 arc_buf_t *arc_loan_buf(spa_t *spa, boolean_t is_metadata, int size);
 arc_buf_t *arc_loan_compressed_buf(spa_t *spa, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type);
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel);
 arc_buf_t *arc_loan_raw_buf(spa_t *spa, uint64_t dsobj, boolean_t byteorder,
     const uint8_t *salt, const uint8_t *iv, const uint8_t *mac,
     dmu_object_type_t ot, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type);
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel);
 void arc_return_buf(arc_buf_t *buf, void *tag);
 void arc_loan_inuse_buf(arc_buf_t *buf, void *tag);
 void arc_buf_destroy(arc_buf_t *buf, void *tag);
index d07791d07d4e53be65f0c8983cdcd1ebf123e377..9051fd2bf0d0a463a14a1ae60a783556cb578a8b 100644 (file)
@@ -269,12 +269,13 @@ typedef struct l2arc_log_ent_phys {
         */
        uint64_t                le_prop;
        uint64_t                le_daddr;       /* buf location on l2dev */
+       uint64_t                le_complevel;
        /*
         * We pad the size of each entry to a power of 2 so that the size of
         * l2arc_log_blk_phys_t is power-of-2 aligned with SPA_MINBLOCKSHIFT,
         * because of the L2ARC_SET_*SIZE macros.
         */
-       const uint64_t          le_pad[3];      /* pad to 64 bytes       */
+       const uint64_t          le_pad[2];      /* pad to 64 bytes       */
 } l2arc_log_ent_phys_t;
 
 #define        L2ARC_LOG_BLK_MAX_ENTRIES       (1022)
@@ -460,6 +461,9 @@ struct arc_buf_hdr {
        uint64_t                b_birth;
 
        arc_buf_contents_t      b_type;
+       uint8_t                 b_complevel;
+       uint8_t                 b_reserved1; /* used for 4 byte alignment */
+       uint16_t                b_reserved2; /* used for 4 byte alignment */
        arc_buf_hdr_t           *b_hash_next;
        arc_flags_t             b_flags;
 
index a77131ef1c599bda08e9209f44aeb2a45d25fb2c..1af69832c5d38f4136ed52ab67ed4505368e1a28 100644 (file)
@@ -118,6 +118,7 @@ struct objset {
        uint64_t os_dnodesize; /* default dnode size for new objects */
        enum zio_checksum os_checksum;
        enum zio_compress os_compress;
+       uint8_t os_complevel;
        uint8_t os_copies;
        enum zio_checksum os_dedup_checksum;
        boolean_t os_dedup_verify;
index 90cb68927ae14f99cf802dcec22cd8a2d2d69401..f5816a934c5f8a7388d1f739b85f8b499b223fca 100644 (file)
@@ -435,6 +435,8 @@ int dsl_dataset_set_refquota(const char *dsname, zprop_source_t source,
     uint64_t quota);
 int dsl_dataset_set_refreservation(const char *dsname, zprop_source_t source,
     uint64_t reservation);
+int dsl_dataset_set_compression(const char *dsname, zprop_source_t source,
+    uint64_t compression);
 
 boolean_t dsl_dataset_is_before(dsl_dataset_t *later, dsl_dataset_t *earlier,
     uint64_t earlier_txg);
index 67de57980f40fca1a2e3be817ec758f64f0b5332..e53d0d64c302b1d9e2f57042ccbbfc335c0cc609 100644 (file)
@@ -28,6 +28,8 @@
  * Copyright 2017 Joyent, Inc.
  * Copyright (c) 2017, 2019, Datto Inc. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
  */
 
 #ifndef _SYS_SPA_H
@@ -120,6 +122,7 @@ struct dsl_crypto_params;
 
 #define        SPA_COMPRESSBITS        7
 #define        SPA_VDEVBITS            24
+#define        SPA_COMPRESSMASK        ((1U << SPA_COMPRESSBITS) - 1)
 
 /*
  * All SPA data is represented by 128-bit data virtual addresses (DVAs).
index 0d41941dd841668b14d25d847e61806b433c9cfa..16df302c8f3141882ace3add186eb43ba40971a2 100644 (file)
@@ -748,6 +748,12 @@ extern int kmem_cache_reap_active(void);
 
 #define        ____cacheline_aligned
 
+/*
+ * Kernel modules
+ */
+#define        __init
+#define        __exit
+
 #endif /* _KERNEL */
 
 #ifdef __cplusplus
index bfaf81038a8eb5268b4a846981b3bf55b962f4d4..136075a1fc18cae94a3e57944a09abd03c2527eb 100644 (file)
@@ -105,7 +105,7 @@ typedef enum drr_headertype {
 #define        DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED           (1 << 22)
 #define        DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_DNODE          (1 << 23)
 #define        DMU_BACKUP_FEATURE_RAW                  (1 << 24)
-/* flag #25 is reserved for the ZSTD compression feature */
+#define        DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD                 (1 << 25)
 #define        DMU_BACKUP_FEATURE_HOLDS                (1 << 26)
 /*
  * The SWITCH_TO_LARGE_BLOCKS feature indicates that we can receive
@@ -132,7 +132,8 @@ typedef enum drr_headertype {
     DMU_BACKUP_FEATURE_RESUMING | DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_BLOCKS | \
     DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED | DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_DNODE | \
     DMU_BACKUP_FEATURE_RAW | DMU_BACKUP_FEATURE_HOLDS | \
-    DMU_BACKUP_FEATURE_REDACTED | DMU_BACKUP_FEATURE_SWITCH_TO_LARGE_BLOCKS)
+    DMU_BACKUP_FEATURE_REDACTED | DMU_BACKUP_FEATURE_SWITCH_TO_LARGE_BLOCKS | \
+    DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD)
 
 /* Are all features in the given flag word currently supported? */
 #define        DMU_STREAM_SUPPORTED(x) (!((x) & ~DMU_BACKUP_FEATURE_MASK))
index dc4942a5d41dd7355ae4b15c8c2881864ff6ba36..f3b5a120793fc924bf8760c8a407fb32f829599c 100644 (file)
@@ -26,6 +26,9 @@
  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
  * Copyright 2016 Toomas Soome <tsoome@me.com>
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019-2020, Michael Niewöhner
  */
 
 #ifndef _ZIO_H
@@ -156,9 +159,18 @@ enum zio_encrypt {
        (compress) == ZIO_COMPRESS_GZIP_8 ||            \
        (compress) == ZIO_COMPRESS_GZIP_9 ||            \
        (compress) == ZIO_COMPRESS_ZLE ||               \
+       (compress) == ZIO_COMPRESS_ZSTD ||              \
        (compress) == ZIO_COMPRESS_ON ||                \
        (compress) == ZIO_COMPRESS_OFF)
 
+
+#define        ZIO_COMPRESS_ALGO(x)    (x & SPA_COMPRESSMASK)
+#define        ZIO_COMPRESS_LEVEL(x)   ((x & ~SPA_COMPRESSMASK) >> SPA_COMPRESSBITS)
+#define        ZIO_COMPRESS_RAW(type, level)   (type | ((level) << SPA_COMPRESSBITS))
+
+#define        ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(level)       \
+       ZIO_COMPRESS_RAW(ZIO_COMPRESS_ZSTD, level)
+
 #define        ZIO_FAILURE_MODE_WAIT           0
 #define        ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE       1
 #define        ZIO_FAILURE_MODE_PANIC          2
@@ -329,6 +341,7 @@ struct zbookmark_phys {
 typedef struct zio_prop {
        enum zio_checksum       zp_checksum;
        enum zio_compress       zp_compress;
+       uint8_t                 zp_complevel;
        dmu_object_type_t       zp_type;
        uint8_t                 zp_level;
        uint8_t                 zp_copies;
@@ -627,6 +640,8 @@ extern enum zio_checksum zio_checksum_dedup_select(spa_t *spa,
     enum zio_checksum child, enum zio_checksum parent);
 extern enum zio_compress zio_compress_select(spa_t *spa,
     enum zio_compress child, enum zio_compress parent);
+extern uint8_t zio_complevel_select(spa_t *spa, enum zio_compress compress,
+    uint8_t child, uint8_t parent);
 
 extern void zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio, zio_suspend_reason_t);
 extern int zio_resume(spa_t *spa);
index 208117eee4b5879b977e8b02e28a6cfda1665f9d..4a22ad2a27428655202a989acebd9aed1fda82d7 100644 (file)
@@ -21,6 +21,8 @@
 
 /*
  * Copyright 2009 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
  * Use is subject to license terms.
  * Copyright (c) 2015, 2016 by Delphix. All rights reserved.
  */
@@ -51,15 +53,86 @@ enum zio_compress {
        ZIO_COMPRESS_GZIP_9,
        ZIO_COMPRESS_ZLE,
        ZIO_COMPRESS_LZ4,
+       ZIO_COMPRESS_ZSTD,
        ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS
 };
 
+/* Compression algorithms that have levels */
+#define        ZIO_COMPRESS_HASLEVEL(compress) ((compress == ZIO_COMPRESS_ZSTD || \
+                                       (compress >= ZIO_COMPRESS_GZIP_1 && \
+                                       compress <= ZIO_COMPRESS_GZIP_9)))
+
+#define        ZIO_COMPLEVEL_INHERIT   0
+#define        ZIO_COMPLEVEL_DEFAULT   255
+
+enum zio_zstd_levels {
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_INHERIT = 0,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_1,
+#define        ZIO_ZSTD_LEVEL_MIN      ZIO_ZSTD_LEVEL_1
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_2,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_3,
+#define        ZIO_ZSTD_LEVEL_DEFAULT  ZIO_ZSTD_LEVEL_3
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_4,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_5,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_6,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_7,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_8,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_9,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_10,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_11,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_12,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_13,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_14,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_15,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_16,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_17,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_18,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_19,
+#define        ZIO_ZSTD_LEVEL_MAX      ZIO_ZSTD_LEVEL_19
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_RESERVE = 101, /* Leave room for new positive levels */
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST, /* Fast levels are negative */
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1,
+#define        ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_DEFAULT     ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_2,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_3,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_4,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_5,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_6,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_7,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_8,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_9,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_10,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_20,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_30,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_40,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_50,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_60,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_70,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_80,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_90,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_100,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_500,
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1000,
+#define        ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_MAX ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1000
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_AUTO = 251, /* Reserved for future use */
+       ZIO_ZSTD_LEVEL_LEVELS
+};
+
+/* Forward Declaration to avoid visibility problems */
+struct zio_prop;
+
 /* Common signature for all zio compress functions. */
 typedef size_t zio_compress_func_t(void *src, void *dst,
     size_t s_len, size_t d_len, int);
 /* Common signature for all zio decompress functions. */
 typedef int zio_decompress_func_t(void *src, void *dst,
     size_t s_len, size_t d_len, int);
+/* Common signature for all zio decompress and get level functions. */
+typedef int zio_decompresslevel_func_t(void *src, void *dst,
+    size_t s_len, size_t d_len, uint8_t *level);
+/* Common signature for all zio get-compression-level functions. */
+typedef int zio_getlevel_func_t(void *src, size_t s_len, uint8_t *level);
+
 
 /*
  * Common signature for all zio decompress functions using an ABD as input.
@@ -76,6 +149,7 @@ typedef const struct zio_compress_info {
        int                             ci_level;
        zio_compress_func_t             *ci_compress;
        zio_decompress_func_t           *ci_decompress;
+       zio_decompresslevel_func_t      *ci_decompress_level;
 } zio_compress_info_t;
 
 extern zio_compress_info_t zio_compress_table[ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS];
@@ -110,11 +184,12 @@ extern int lz4_decompress_zfs(void *src, void *dst, size_t s_len, size_t d_len,
  * Compress and decompress data if necessary.
  */
 extern size_t zio_compress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst,
-    size_t s_len);
+    size_t s_len, uint8_t level);
 extern int zio_decompress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst,
-    size_t s_len, size_t d_len);
+    size_t s_len, size_t d_len, uint8_t *level);
 extern int zio_decompress_data_buf(enum zio_compress c, void *src, void *dst,
-    size_t s_len, size_t d_len);
+    size_t s_len, size_t d_len, uint8_t *level);
+extern int zio_compress_to_feature(enum zio_compress comp);
 
 #ifdef __cplusplus
 }
index 8ca12463176d0914639385c64a7e33a5e4279205..4c998571653a4587f77370bf1d720896894aca03 100644 (file)
@@ -73,9 +73,9 @@ extern "C" {
  * the supported transformations:
  *
  * Compression:
- * ZFS supports three different flavors of compression -- gzip, lzjb, and
- * zle. Compression occurs as part of the write pipeline and is performed
- * in the ZIO_STAGE_WRITE_BP_INIT stage.
+ * ZFS supports five different flavors of compression -- gzip, lzjb, lz4, zle,
+ * and zstd. Compression occurs as part of the write pipeline and is
+ * performed in the ZIO_STAGE_WRITE_BP_INIT stage.
  *
  * Dedup:
  * Dedup reads are handled by the ZIO_STAGE_DDT_READ_START and
diff --git a/include/sys/zstd/Makefile.am b/include/sys/zstd/Makefile.am
new file mode 100644 (file)
index 0000000..16666fe
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,18 @@
+COMMON_H = \
+       $(top_srcdir)/include/sys/zstd/zstd.h
+
+KERNEL_H =
+
+USER_H =
+
+EXTRA_DIST = $(COMMON_H) $(KERNEL_H) $(USER_H)
+
+if CONFIG_USER
+libzfsdir = $(includedir)/libzfs/sys/zstd
+libzfs_HEADERS = $(COMMON_H) $(USER_H)
+endif
+
+if CONFIG_KERNEL
+kerneldir = @prefix@/src/zfs-$(VERSION)/include/sys/zstd
+kernel_HEADERS = $(COMMON_H) $(KERNEL_H)
+endif
diff --git a/include/sys/zstd/zstd.h b/include/sys/zstd/zstd.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..db1f277
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,98 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2016-2018, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2016-2018, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2018-2020, Sebastian Gottschall
+ * Copyright (c) 2019-2020, Michael Niewöhner
+ * Copyright (c) 2020, The FreeBSD Foundation [1]
+ *
+ * [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+ *     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+ */
+
+#ifndef        _ZFS_ZSTD_H
+#define        _ZFS_ZSTD_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+/*
+ * ZSTD block header
+ * NOTE: all fields in this header are in big endian order.
+ */
+typedef struct zfs_zstd_header {
+       /* Compressed size of data */
+       uint32_t c_len;
+
+       /*
+        * Version and compression level
+        * We use a union to be able to big endian encode a single 32 bit
+        * unsigned integer, but still access the individual bitmasked
+        * components easily.
+        */
+       union {
+               uint32_t raw_version_level;
+               struct {
+                       uint32_t version : 24;
+                       uint8_t level;
+               };
+       };
+
+       char data[];
+} zfs_zstdhdr_t;
+
+/*
+ * kstat helper macros
+ */
+#define        ZSTDSTAT(stat)          (zstd_stats.stat.value.ui64)
+#define        ZSTDSTAT_INCR(stat, val) \
+       atomic_add_64(&zstd_stats.stat.value.ui64, (val))
+#define        ZSTDSTAT_BUMP(stat)     ZSTDSTAT_INCR(stat, 1)
+
+/* (de)init for user space / kernel emulation */
+int zstd_init(void);
+void zstd_fini(void);
+
+size_t zstd_compress(void *s_start, void *d_start, size_t s_len, size_t d_len,
+    int level);
+int zstd_get_level(void *s_start, size_t s_len, uint8_t *level);
+int zstd_decompress_level(void *s_start, void *d_start, size_t s_len,
+    size_t d_len, uint8_t *level);
+int zstd_decompress(void *s_start, void *d_start, size_t s_len, size_t d_len,
+    int n);
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZFS_ZSTD_H */
index 7e19a62e24ff71ca63bcb7462e20df1ea5fd7a8e..db0138ae8e39ecb038da3960f5d129bd159e196c 100644 (file)
@@ -75,6 +75,7 @@ typedef enum spa_feature {
        SPA_FEATURE_LOG_SPACEMAP,
        SPA_FEATURE_LIVELIST,
        SPA_FEATURE_DEVICE_REBUILD,
+       SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS,
        SPA_FEATURES
 } spa_feature_t;
 
index 02e7f7b5faca3793a287fb3635ff8fe2a3dbd22a..dda87e41c0aa84fec34dfbca33382d0bea55d451 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 # NB: GNU Automake Manual, Chapter 8.3.5: Libtool Convenience Libraries
-# These eight libraries are intermediary build components.
-SUBDIRS = libavl libicp libshare libspl libtpool
+# These nine libraries are intermediary build components.
+SUBDIRS = libavl libicp libshare libspl libtpool libzstd
 
 if BUILD_LINUX
 SUBDIRS += libefi
index 50658bc6786a47363226743d9e2feba4bc016f4f..9c1b81bf5373a9f9bb4f01424128df81da29da3f 100644 (file)
@@ -206,7 +206,8 @@ libzpool_la_LIBADD = \
        $(abs_top_builddir)/lib/libicp/libicp.la \
        $(abs_top_builddir)/lib/libunicode/libunicode.la \
        $(abs_top_builddir)/lib/libzfs_core/libzfs_core.la \
-       $(abs_top_builddir)/lib/libnvpair/libnvpair.la
+       $(abs_top_builddir)/lib/libnvpair/libnvpair.la \
+       $(abs_top_builddir)/lib/libzstd/libzstd.la
 
 libzpool_la_LIBADD += $(LIBCLOCK_GETTIME) $(ZLIB_LIBS) -ldl
 
index aedcbfa66f23d4b20dc2d93a3c9ff1a6751d34de..cba1d242b8439f86d49cbc4e43840352fc0378fc 100644 (file)
@@ -41,6 +41,7 @@
 #include <sys/utsname.h>
 #include <sys/zfs_context.h>
 #include <sys/zfs_onexit.h>
+#include <sys/zstd/zstd.h>
 #include <sys/zvol.h>
 #include <zfs_fletcher.h>
 #include <zlib.h>
@@ -836,6 +837,8 @@ kernel_init(int mode)
        system_taskq_init();
        icp_init();
 
+       zstd_init();
+
        spa_init((spa_mode_t)mode);
 
        fletcher_4_init();
@@ -849,6 +852,8 @@ kernel_fini(void)
        fletcher_4_fini();
        spa_fini();
 
+       zstd_fini();
+
        icp_fini();
        system_taskq_fini();
 
diff --git a/lib/libzstd/Makefile.am b/lib/libzstd/Makefile.am
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7e92ffb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,23 @@
+include $(top_srcdir)/config/Rules.am
+
+VPATH = $(top_srcdir)/module/zstd
+
+# Includes kernel code, generate warnings for large stack frames
+AM_CFLAGS += $(FRAME_LARGER_THAN)
+
+noinst_LTLIBRARIES = libzstd.la
+
+KERNEL_C = \
+       lib/zstd.c \
+       zfs_zstd.c
+
+nodist_libzstd_la_SOURCES = $(KERNEL_C)
+
+# -fno-tree-vectorize is set for gcc in zstd/common/compiler.h
+# Set it for other compilers, too.
+lib/zstd.$(OBJEXT):  CFLAGS += -fno-tree-vectorize
+lib/zstd.l$(OBJEXT): CFLAGS += -fno-tree-vectorize
+
+# Quiet warnings about frame size due to unused code in unmodified zstd lib
+lib/zstd.$(OBJEXT):  CFLAGS += -Wframe-larger-than=20480
+lib/zstd.l$(OBJEXT): CFLAGS += -Wframe-larger-than=20480
index 0416afaa3f2aa2b9f11b62f4ef3928dad88f3a18..f65ef40a7e799fbc33e966198008ee009217ae16 100644 (file)
@@ -14,6 +14,8 @@
 .\" CDDL HEADER, with the fields enclosed by brackets "[]" replaced with your
 .\" own identifying information:
 .\" Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
+.\" Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+.\" Copyright (c) 2019, Allan Jude
 .TH ZPOOL-FEATURES 5 "Jun 8, 2018"
 .SH NAME
 zpool\-features \- ZFS pool feature descriptions
@@ -946,6 +948,38 @@ This feature becomes \fBactive\fR when the \fBzpool checkpoint\fR subcommand
 is used to checkpoint the pool.
 The feature will only return back to being \fBenabled\fR when the pool
 is rewound or the checkpoint has been discarded.
+.RE
+
+.sp
+.ne 2
+.na
+\fBzstd_compress\fR
+.ad
+.RS 4n
+.TS
+l l .
+GUID   org.freebsd:zstd_compress
+READ\-ONLY COMPATIBLE  no
+DEPENDENCIES   extensible_dataset
+.TE
+
+\fBzstd\fR is a high-performance compression algorithm that features a
+combination of high compression ratios and high speed. Compared to \fBgzip\fR,
+\fBzstd\fR offers slighty better compression at much higher speeds. Compared
+to \fBlz4\fR, \fBzstd\fR offers much better compression while being only
+modestly slower. Typically, \fBzstd\fR compression speed ranges from 250 to 500
+MB/s per thread and decompression speed is over 1 GB/s per thread.
+
+When the \fBzstd\fR feature is set to \fBenabled\fR, the administrator can turn
+on \fBzstd\fR compression of any dataset by running
+`zfs set compress=zstd <pool/fs>`.
+
+This feature becomes \fBactive\fR once a \fBcompress\fR property has been set to
+\fBzstd\fR, and will return to being \fBenabled\fR once all filesystems that
+have ever had their compress property set to \fBzstd\fR are destroyed.
+
+Booting off of \fBzstd\fR-compressed root pools is not yet supported.
+.RE
 
 .SH "SEE ALSO"
 zpool(8)
index 1fcb07c6ff48a7a74f3957566cc9aa4d0a1f487e..11ec29832c344fb242cc6a641229f14722953865 100644 (file)
@@ -36,6 +36,7 @@
 .\" Copyright 2019 Richard Laager. All rights reserved.
 .\" Copyright 2018 Nexenta Systems, Inc.
 .\" Copyright 2019 Joyent, Inc.
+.\" Copyright (c) 2019, Kjeld Schouten-Lebbing
 .\"
 .Dd January 30, 2020
 .Dt ZFSPROPS 8
@@ -773,7 +774,8 @@ for more information on these algorithms.
 Changing this property affects only newly-written data.
 .It Xo
 .Sy compression Ns = Ns Sy on Ns | Ns Sy off Ns | Ns Sy gzip Ns | Ns
-.Sy gzip- Ns Em N Ns | Ns Sy lz4 Ns | Ns Sy lzjb Ns | Ns Sy zle
+.Sy gzip- Ns Em N Ns | Ns Sy lz4 Ns | Ns Sy lzjb Ns | Ns Sy zle Ns | Ns Sy zstd Ns | Ns
+.Sy zstd- Ns Em N Ns | Ns Sy zstd-fast Ns | Ns Sy zstd-fast- Ns Em N
 .Xc
 Controls the compression algorithm used for this dataset.
 .Pp
@@ -841,6 +843,38 @@ is equivalent to
 .Pc .
 .Pp
 The
+.Sy zstd
+compression algorithm provides both high compression ratios and good
+performance. You can specify the
+.Sy zstd
+level by using the value
+.Sy zstd- Ns Em N ,
+where
+.Em N
+is an integer from 1
+.Pq fastest
+to 19
+.Pq best compression ratio .
+.Sy zstd
+is equivalent to
+.Sy zstd-3 .
+.Pp
+Faster speeds at the cost of the compression ratio can be requested by
+setting a negative
+.Sy zstd
+level.  This is done using
+.Sy zstd-fast- Ns Em N ,
+where
+.Em N
+is an integer in [1-9,10,20,30,...,100,500,1000] which maps to a negative
+.Sy zstd
+level. The lower the level the faster the compression - 1000 provides
+the fastest compression and lowest compression ratio.
+.Sy zstd-fast
+is equivalent to
+.Sy zstd-fast-1 .
+.Pp
+The
 .Sy zle
 compression algorithm compresses runs of zeros.
 .Pp
index 031b5a9a8023a81ab467e7199cff26e8bffb2bef..1507965c575048fc07f21bbab060df36f47a9a4e 100644 (file)
@@ -9,6 +9,7 @@ ZFS_MODULES += nvpair/
 ZFS_MODULES += unicode/
 ZFS_MODULES += zcommon/
 ZFS_MODULES += zfs/
+ZFS_MODULES += zstd/
 
 # The rest is only relevant when run by kbuild
 ifneq ($(KERNELRELEASE),)
index c6ace9fb564a18652638cc0fdf99a97223e368aa..d0b4a5bd6e21d42e88e574a3a4bbc1beb8cb653b 100644 (file)
@@ -16,7 +16,10 @@ KMOD=        openzfs
        ${SRCDIR}/os/freebsd/zfs \
        ${SRCDIR}/unicode \
        ${SRCDIR}/zcommon \
-       ${SRCDIR}/zfs
+       ${SRCDIR}/zfs \
+       ${SRCDIR}/zstd \
+       ${SRCDIR}/zstd/lib
+
 
 
 CFLAGS+= -I${.OBJDIR:H}/include
@@ -25,6 +28,7 @@ CFLAGS+= -I${INCDIR}/spl
 CFLAGS+= -I${INCDIR}/os/freebsd
 CFLAGS+= -I${INCDIR}/os/freebsd/spl
 CFLAGS+= -I${INCDIR}/os/freebsd/zfs
+CFLAGS+= -I${SRCDIR}/zstd/include
 CFLAGS+= -include ${INCDIR}/os/freebsd/spl/sys/ccompile.h
 
 CFLAGS+= -D__KERNEL__ -DFREEBSD_NAMECACHE -DBUILDING_ZFS  -D__BSD_VISIBLE=1 \
@@ -292,6 +296,10 @@ SRCS+=     abd.c \
        zthr.c \
        zvol.c
 
+#zstd
+SRCS+= zfs_zstd.c \
+       zstd.c
+
 beforeinstall:
 .if ${MK_DEBUG_FILES} != "no"
        mtree -eu \
@@ -347,3 +355,5 @@ CFLAGS.zfs_ioctl.c= -Wno-cast-qual
 CFLAGS.zil.c= -Wno-cast-qual
 CFLAGS.zio.c= -Wno-cast-qual
 CFLAGS.zrlock.c= -Wno-cast-qual
+CFLAGS.zfs_zstd.c= -Wno-cast-qual -Wno-pointer-arith
+CFLAGS.zstd.c= -fno-tree-vectorize
index 59b485d553a8d4fb947a1febaecc3fc76238b1ff..ead4ff1360b2363691f69c10eb341fc7ab18d7f3 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@ include Kbuild
 
 INSTALL_MOD_DIR ?= extra
 
-SUBDIR_TARGETS = icp lua
+SUBDIR_TARGETS = icp lua zstd
 
 all: modules
 distclean maintainer-clean: clean
index ed7967dc144d7f80a798481e270dd2f04d4bff92..97ddacbab9e071997143ccde68860805b67667b0 100644 (file)
@@ -25,6 +25,8 @@
  * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2014, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #ifndef _KERNEL
@@ -576,6 +578,17 @@ zpool_feature_init(void)
            "org.openzfs:device_rebuild", "device_rebuild",
            "Support for sequential device rebuilds",
            ZFEATURE_FLAG_READONLY_COMPAT, ZFEATURE_TYPE_BOOLEAN, NULL);
+
+       {
+       static const spa_feature_t zstd_deps[] = {
+               SPA_FEATURE_EXTENSIBLE_DATASET,
+               SPA_FEATURE_NONE
+       };
+       zfeature_register(SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS,
+           "org.freebsd:zstd_compress", "zstd_compress",
+           "zstd compression algorithm support.",
+           ZFEATURE_FLAG_PER_DATASET, ZFEATURE_TYPE_BOOLEAN, zstd_deps);
+       }
 }
 
 #if defined(_KERNEL)
index 3a005b687bbf8dc0210eb90f2eec74992acab079..272e0e93c99e4c03af6021d8d220b4ed2be209b8 100644 (file)
@@ -23,6 +23,8 @@
  * Copyright (c) 2011, 2018 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
  * Copyright 2016, Joyent, Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
@@ -125,6 +127,87 @@ zfs_prop_init(void)
                { "gzip-9",     ZIO_COMPRESS_GZIP_9 },
                { "zle",        ZIO_COMPRESS_ZLE },
                { "lz4",        ZIO_COMPRESS_LZ4 },
+               { "zstd",       ZIO_COMPRESS_ZSTD },
+               { "zstd-fast",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_DEFAULT) },
+
+               /*
+                * ZSTD 1-19 are synthetic. We store the compression level in a
+                * separate hidden property to avoid wasting a large amount of
+                * space in the ZIO_COMPRESS enum.
+                *
+                * The compression level is also stored within the header of the
+                * compressed block since we may need it for later recompression
+                * to avoid checksum errors (L2ARC).
+                *
+                * Note that the level here is defined as bit shifted mask on
+                * top of the method.
+                */
+               { "zstd-1",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_1) },
+               { "zstd-2",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_2) },
+               { "zstd-3",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_3) },
+               { "zstd-4",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_4) },
+               { "zstd-5",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_5) },
+               { "zstd-6",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_6) },
+               { "zstd-7",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_7) },
+               { "zstd-8",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_8) },
+               { "zstd-9",     ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_9) },
+               { "zstd-10",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_10) },
+               { "zstd-11",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_11) },
+               { "zstd-12",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_12) },
+               { "zstd-13",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_13) },
+               { "zstd-14",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_14) },
+               { "zstd-15",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_15) },
+               { "zstd-16",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_16) },
+               { "zstd-17",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_17) },
+               { "zstd-18",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_18) },
+               { "zstd-19",    ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_19) },
+
+               /*
+                * The ZSTD-Fast levels are also synthetic.
+                */
+               { "zstd-fast-1",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1) },
+               { "zstd-fast-2",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_2) },
+               { "zstd-fast-3",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_3) },
+               { "zstd-fast-4",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_4) },
+               { "zstd-fast-5",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_5) },
+               { "zstd-fast-6",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_6) },
+               { "zstd-fast-7",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_7) },
+               { "zstd-fast-8",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_8) },
+               { "zstd-fast-9",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_9) },
+               { "zstd-fast-10",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_10) },
+               { "zstd-fast-20",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_20) },
+               { "zstd-fast-30",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_30) },
+               { "zstd-fast-40",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_40) },
+               { "zstd-fast-50",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_50) },
+               { "zstd-fast-60",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_60) },
+               { "zstd-fast-70",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_70) },
+               { "zstd-fast-80",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_80) },
+               { "zstd-fast-90",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_90) },
+               { "zstd-fast-100",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_100) },
+               { "zstd-fast-500",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_500) },
+               { "zstd-fast-1000",
+                   ZIO_COMPLEVEL_ZSTD(ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1000) },
                { NULL }
        };
 
@@ -330,8 +413,10 @@ zfs_prop_init(void)
        zprop_register_index(ZFS_PROP_COMPRESSION, "compression",
            ZIO_COMPRESS_DEFAULT, PROP_INHERIT,
            ZFS_TYPE_FILESYSTEM | ZFS_TYPE_VOLUME,
-           "on | off | lzjb | gzip | gzip-[1-9] | zle | lz4", "COMPRESS",
-           compress_table);
+           "on | off | lzjb | gzip | gzip-[1-9] | zle | lz4 | "
+           "zstd | zstd-[1-19] | "
+           "zstd-fast-[1-10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,500,1000]",
+           "COMPRESS", compress_table);
        zprop_register_index(ZFS_PROP_SNAPDIR, "snapdir", ZFS_SNAPDIR_HIDDEN,
            PROP_INHERIT, ZFS_TYPE_FILESYSTEM,
            "hidden | visible", "SNAPDIR", snapdir_table);
index 0512497d50d5265effb4176a3cad474b7252b7d3..ff2621194dca87da804b2dcdc91ec86888c422f9 100644 (file)
@@ -26,6 +26,8 @@
  * Copyright (c) 2017, Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
  * Copyright (c) 2019, loli10K <ezomori.nozomu@gmail.com>. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2020, George Amanakis. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  * Copyright (c) 2020, The FreeBSD Foundation [1]
  *
  * [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
@@ -1362,6 +1364,12 @@ arc_hdr_get_compress(arc_buf_hdr_t *hdr)
            HDR_GET_COMPRESS(hdr) : ZIO_COMPRESS_OFF);
 }
 
+uint8_t
+arc_get_complevel(arc_buf_t *buf)
+{
+       return (buf->b_hdr->b_complevel);
+}
+
 static inline boolean_t
 arc_buf_is_shared(arc_buf_t *buf)
 {
@@ -1707,7 +1715,8 @@ arc_buf_try_copy_decompressed_data(arc_buf_t *buf)
 static arc_buf_hdr_t *
 arc_buf_alloc_l2only(size_t size, arc_buf_contents_t type, l2arc_dev_t *dev,
     dva_t dva, uint64_t daddr, int32_t psize, uint64_t birth,
-    enum zio_compress compress, boolean_t protected, boolean_t prefetch)
+    enum zio_compress compress, uint8_t complevel, boolean_t protected,
+    boolean_t prefetch)
 {
        arc_buf_hdr_t   *hdr;
 
@@ -1720,6 +1729,7 @@ arc_buf_alloc_l2only(size_t size, arc_buf_contents_t type, l2arc_dev_t *dev,
        HDR_SET_LSIZE(hdr, size);
        HDR_SET_PSIZE(hdr, psize);
        arc_hdr_set_compress(hdr, compress);
+       hdr->b_complevel = complevel;
        if (protected)
                arc_hdr_set_flags(hdr, ARC_FLAG_PROTECTED);
        if (prefetch)
@@ -1779,9 +1789,8 @@ arc_hdr_authenticate(arc_buf_hdr_t *hdr, spa_t *spa, uint64_t dsobj)
                tmpbuf = zio_buf_alloc(lsize);
                abd = abd_get_from_buf(tmpbuf, lsize);
                abd_take_ownership_of_buf(abd, B_TRUE);
-
                csize = zio_compress_data(HDR_GET_COMPRESS(hdr),
-                   hdr->b_l1hdr.b_pabd, tmpbuf, lsize);
+                   hdr->b_l1hdr.b_pabd, tmpbuf, lsize, hdr->b_complevel);
                ASSERT3U(csize, <=, psize);
                abd_zero_off(abd, csize, psize - csize);
        }
@@ -1867,7 +1876,7 @@ arc_hdr_decrypt(arc_buf_hdr_t *hdr, spa_t *spa, const zbookmark_phys_t *zb)
 
                ret = zio_decompress_data(HDR_GET_COMPRESS(hdr),
                    hdr->b_l1hdr.b_pabd, tmp, HDR_GET_PSIZE(hdr),
-                   HDR_GET_LSIZE(hdr));
+                   HDR_GET_LSIZE(hdr), &hdr->b_complevel);
                if (ret != 0) {
                        abd_return_buf(cabd, tmp, arc_hdr_size(hdr));
                        goto error;
@@ -2114,7 +2123,8 @@ arc_buf_fill(arc_buf_t *buf, spa_t *spa, const zbookmark_phys_t *zb,
                } else {
                        error = zio_decompress_data(HDR_GET_COMPRESS(hdr),
                            hdr->b_l1hdr.b_pabd, buf->b_data,
-                           HDR_GET_PSIZE(hdr), HDR_GET_LSIZE(hdr));
+                           HDR_GET_PSIZE(hdr), HDR_GET_LSIZE(hdr),
+                           &hdr->b_complevel);
 
                        /*
                         * Absent hardware errors or software bugs, this should
@@ -2865,10 +2875,10 @@ arc_loan_buf(spa_t *spa, boolean_t is_metadata, int size)
 
 arc_buf_t *
 arc_loan_compressed_buf(spa_t *spa, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type)
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel)
 {
        arc_buf_t *buf = arc_alloc_compressed_buf(spa, arc_onloan_tag,
-           psize, lsize, compression_type);
+           psize, lsize, compression_type, complevel);
 
        arc_loaned_bytes_update(arc_buf_size(buf));
 
@@ -2879,10 +2889,11 @@ arc_buf_t *
 arc_loan_raw_buf(spa_t *spa, uint64_t dsobj, boolean_t byteorder,
     const uint8_t *salt, const uint8_t *iv, const uint8_t *mac,
     dmu_object_type_t ot, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type)
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel)
 {
        arc_buf_t *buf = arc_alloc_raw_buf(spa, arc_onloan_tag, dsobj,
-           byteorder, salt, iv, mac, ot, psize, lsize, compression_type);
+           byteorder, salt, iv, mac, ot, psize, lsize, compression_type,
+           complevel);
 
        atomic_add_64(&arc_loaned_bytes, psize);
        return (buf);
@@ -3249,7 +3260,7 @@ arc_hdr_free_abd(arc_buf_hdr_t *hdr, boolean_t free_rdata)
 
 static arc_buf_hdr_t *
 arc_hdr_alloc(uint64_t spa, int32_t psize, int32_t lsize,
-    boolean_t protected, enum zio_compress compression_type,
+    boolean_t protected, enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel,
     arc_buf_contents_t type, boolean_t alloc_rdata)
 {
        arc_buf_hdr_t *hdr;
@@ -3272,6 +3283,7 @@ arc_hdr_alloc(uint64_t spa, int32_t psize, int32_t lsize,
        hdr->b_flags = 0;
        arc_hdr_set_flags(hdr, arc_bufc_to_flags(type) | ARC_FLAG_HAS_L1HDR);
        arc_hdr_set_compress(hdr, compression_type);
+       hdr->b_complevel = complevel;
        if (protected)
                arc_hdr_set_flags(hdr, ARC_FLAG_PROTECTED);
 
@@ -3574,7 +3586,7 @@ arc_buf_t *
 arc_alloc_buf(spa_t *spa, void *tag, arc_buf_contents_t type, int32_t size)
 {
        arc_buf_hdr_t *hdr = arc_hdr_alloc(spa_load_guid(spa), size, size,
-           B_FALSE, ZIO_COMPRESS_OFF, type, B_FALSE);
+           B_FALSE, ZIO_COMPRESS_OFF, 0, type, B_FALSE);
 
        arc_buf_t *buf = NULL;
        VERIFY0(arc_buf_alloc_impl(hdr, spa, NULL, tag, B_FALSE, B_FALSE,
@@ -3590,7 +3602,7 @@ arc_alloc_buf(spa_t *spa, void *tag, arc_buf_contents_t type, int32_t size)
  */
 arc_buf_t *
 arc_alloc_compressed_buf(spa_t *spa, void *tag, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type)
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel)
 {
        ASSERT3U(lsize, >, 0);
        ASSERT3U(lsize, >=, psize);
@@ -3598,7 +3610,7 @@ arc_alloc_compressed_buf(spa_t *spa, void *tag, uint64_t psize, uint64_t lsize,
        ASSERT3U(compression_type, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
 
        arc_buf_hdr_t *hdr = arc_hdr_alloc(spa_load_guid(spa), psize, lsize,
-           B_FALSE, compression_type, ARC_BUFC_DATA, B_FALSE);
+           B_FALSE, compression_type, complevel, ARC_BUFC_DATA, B_FALSE);
 
        arc_buf_t *buf = NULL;
        VERIFY0(arc_buf_alloc_impl(hdr, spa, NULL, tag, B_FALSE,
@@ -3624,7 +3636,7 @@ arc_buf_t *
 arc_alloc_raw_buf(spa_t *spa, void *tag, uint64_t dsobj, boolean_t byteorder,
     const uint8_t *salt, const uint8_t *iv, const uint8_t *mac,
     dmu_object_type_t ot, uint64_t psize, uint64_t lsize,
-    enum zio_compress compression_type)
+    enum zio_compress compression_type, uint8_t complevel)
 {
        arc_buf_hdr_t *hdr;
        arc_buf_t *buf;
@@ -3637,7 +3649,7 @@ arc_alloc_raw_buf(spa_t *spa, void *tag, uint64_t dsobj, boolean_t byteorder,
        ASSERT3U(compression_type, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
 
        hdr = arc_hdr_alloc(spa_load_guid(spa), psize, lsize, B_TRUE,
-           compression_type, type, B_TRUE);
+           compression_type, complevel, type, B_TRUE);
 
        hdr->b_crypt_hdr.b_dsobj = dsobj;
        hdr->b_crypt_hdr.b_ot = ot;
@@ -5579,6 +5591,9 @@ arc_read_done(zio_t *zio)
                } else {
                        hdr->b_l1hdr.b_byteswap = DMU_BSWAP_NUMFUNCS;
                }
+               if (!HDR_L2_READING(hdr)) {
+                       hdr->b_complevel = zio->io_prop.zp_complevel;
+               }
        }
 
        arc_hdr_clear_flags(hdr, ARC_FLAG_L2_EVICTED);
@@ -5982,7 +5997,7 @@ top:
                        arc_buf_hdr_t *exists = NULL;
                        arc_buf_contents_t type = BP_GET_BUFC_TYPE(bp);
                        hdr = arc_hdr_alloc(spa_load_guid(spa), psize, lsize,
-                           BP_IS_PROTECTED(bp), BP_GET_COMPRESS(bp), type,
+                           BP_IS_PROTECTED(bp), BP_GET_COMPRESS(bp), 0, type,
                            encrypted_read);
 
                        if (!embedded_bp) {
@@ -6549,7 +6564,7 @@ arc_release(arc_buf_t *buf, void *tag)
                 * buffer which will be freed in arc_write().
                 */
                nhdr = arc_hdr_alloc(spa, psize, lsize, protected,
-                   compress, type, HDR_HAS_RABD(hdr));
+                   compress, hdr->b_complevel, type, HDR_HAS_RABD(hdr));
                ASSERT3P(nhdr->b_l1hdr.b_buf, ==, NULL);
                ASSERT0(nhdr->b_l1hdr.b_bufcnt);
                ASSERT0(zfs_refcount_count(&nhdr->b_l1hdr.b_refcnt));
@@ -6713,6 +6728,7 @@ arc_write_ready(zio_t *zio)
        }
        HDR_SET_PSIZE(hdr, psize);
        arc_hdr_set_compress(hdr, compress);
+       hdr->b_complevel = zio->io_prop.zp_complevel;
 
        if (zio->io_error != 0 || psize == 0)
                goto out;
@@ -6902,6 +6918,7 @@ arc_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg,
                ASSERT(ARC_BUF_COMPRESSED(buf));
                localprop.zp_encrypt = B_TRUE;
                localprop.zp_compress = HDR_GET_COMPRESS(hdr);
+               localprop.zp_complevel = hdr->b_complevel;
                localprop.zp_byteorder =
                    (hdr->b_l1hdr.b_byteswap == DMU_BSWAP_NUMFUNCS) ?
                    ZFS_HOST_BYTEORDER : !ZFS_HOST_BYTEORDER;
@@ -6920,6 +6937,7 @@ arc_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg,
        } else if (ARC_BUF_COMPRESSED(buf)) {
                ASSERT3U(HDR_GET_LSIZE(hdr), !=, arc_buf_size(buf));
                localprop.zp_compress = HDR_GET_COMPRESS(hdr);
+               localprop.zp_complevel = hdr->b_complevel;
                zio_flags |= ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS;
        }
        callback = kmem_zalloc(sizeof (arc_write_callback_t), KM_SLEEP);
@@ -8252,7 +8270,7 @@ l2arc_untransform(zio_t *zio, l2arc_read_callback_t *cb)
 
                ret = zio_decompress_data(HDR_GET_COMPRESS(hdr),
                    hdr->b_l1hdr.b_pabd, tmp, HDR_GET_PSIZE(hdr),
-                   HDR_GET_LSIZE(hdr));
+                   HDR_GET_LSIZE(hdr), &hdr->b_complevel);
                if (ret != 0) {
                        abd_return_buf_copy(cabd, tmp, arc_hdr_size(hdr));
                        arc_free_data_abd(hdr, cabd, arc_hdr_size(hdr), hdr);
@@ -8351,6 +8369,7 @@ l2arc_read_done(zio_t *zio)
            (HDR_HAS_RABD(hdr) && zio->io_abd == hdr->b_crypt_hdr.b_rabd));
        zio->io_bp_copy = cb->l2rcb_bp; /* XXX fix in L2ARC 2.0 */
        zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* XXX fix in L2ARC 2.0 */
+       zio->io_prop.zp_complevel = hdr->b_complevel;
 
        valid_cksum = arc_cksum_is_equal(hdr, zio);
 
@@ -8763,7 +8782,18 @@ l2arc_apply_transforms(spa_t *spa, arc_buf_hdr_t *hdr, uint64_t asize,
                cabd = abd_alloc_for_io(asize, ismd);
                tmp = abd_borrow_buf(cabd, asize);
 
-               psize = zio_compress_data(compress, to_write, tmp, size);
+               psize = zio_compress_data(compress, to_write, tmp, size,
+                   hdr->b_complevel);
+
+               if (psize >= size) {
+                       abd_return_buf(cabd, tmp, asize);
+                       HDR_SET_COMPRESS(hdr, ZIO_COMPRESS_OFF);
+                       to_write = cabd;
+                       abd_copy(to_write, hdr->b_l1hdr.b_pabd, size);
+                       if (size != asize)
+                               abd_zero_off(to_write, size, asize - size);
+                       goto encrypt;
+               }
                ASSERT3U(psize, <=, HDR_GET_PSIZE(hdr));
                if (psize < asize)
                        bzero((char *)tmp + psize, asize - psize);
@@ -8772,6 +8802,7 @@ l2arc_apply_transforms(spa_t *spa, arc_buf_hdr_t *hdr, uint64_t asize,
                to_write = cabd;
        }
 
+encrypt:
        if (HDR_ENCRYPTED(hdr)) {
                eabd = abd_alloc_for_io(asize, ismd);
 
@@ -9922,7 +9953,7 @@ l2arc_log_blk_read(l2arc_dev_t *dev,
                abd_copy_from_buf_off(abd, this_lb, 0, asize);
                if ((err = zio_decompress_data(
                    L2BLK_GET_COMPRESS((this_lbp)->lbp_prop),
-                   abd, this_lb, asize, sizeof (*this_lb))) != 0) {
+                   abd, this_lb, asize, sizeof (*this_lb), NULL)) != 0) {
                        err = SET_ERROR(EINVAL);
                        goto cleanup;
                }
@@ -10021,7 +10052,7 @@ l2arc_hdr_restore(const l2arc_log_ent_phys_t *le, l2arc_dev_t *dev)
        hdr = arc_buf_alloc_l2only(L2BLK_GET_LSIZE((le)->le_prop), type,
            dev, le->le_dva, le->le_daddr,
            L2BLK_GET_PSIZE((le)->le_prop), le->le_birth,
-           L2BLK_GET_COMPRESS((le)->le_prop),
+           L2BLK_GET_COMPRESS((le)->le_prop), le->le_complevel,
            L2BLK_GET_PROTECTED((le)->le_prop),
            L2BLK_GET_PREFETCH((le)->le_prop));
        asize = vdev_psize_to_asize(dev->l2ad_vdev,
@@ -10197,7 +10228,7 @@ l2arc_log_blk_commit(l2arc_dev_t *dev, zio_t *pio, l2arc_write_callback_t *cb)
 
        /* try to compress the buffer */
        psize = zio_compress_data(ZIO_COMPRESS_LZ4,
-           abd_buf->abd, tmpbuf, sizeof (*lb));
+           abd_buf->abd, tmpbuf, sizeof (*lb), 0);
 
        /* a log block is never entirely zero */
        ASSERT(psize != 0);
@@ -10354,6 +10385,7 @@ l2arc_log_blk_insert(l2arc_dev_t *dev, const arc_buf_hdr_t *hdr)
        L2BLK_SET_LSIZE((le)->le_prop, HDR_GET_LSIZE(hdr));
        L2BLK_SET_PSIZE((le)->le_prop, HDR_GET_PSIZE(hdr));
        L2BLK_SET_COMPRESS((le)->le_prop, HDR_GET_COMPRESS(hdr));
+       le->le_complevel = hdr->b_complevel;
        L2BLK_SET_TYPE((le)->le_prop, hdr->b_type);
        L2BLK_SET_PROTECTED((le)->le_prop, !!(HDR_PROTECTED(hdr)));
        L2BLK_SET_PREFETCH((le)->le_prop, !!(HDR_PREFETCH(hdr)));
index 73600e4ab6435256b21d5d09a56c45532e4e6b91..aa09ded8dba38b474ca9e698dfd065ab50a6bee9 100644 (file)
@@ -143,7 +143,7 @@ decode_embedded_bp(const blkptr_t *bp, void *buf, int buflen)
                uint8_t dstbuf[BPE_PAYLOAD_SIZE];
                decode_embedded_bp_compressed(bp, dstbuf);
                VERIFY0(zio_decompress_data_buf(BP_GET_COMPRESS(bp),
-                   dstbuf, buf, psize, buflen));
+                   dstbuf, buf, psize, buflen, NULL));
        } else {
                ASSERT3U(lsize, ==, psize);
                decode_embedded_bp_compressed(bp, buf);
index 83b2c3721d32b016307802c2de5b4537f68f07f8..2de1f4e4c267a6d1574b9095a6038aeac690146a 100644 (file)
@@ -24,6 +24,8 @@
  * Copyright (c) 2012, 2019 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #include <sys/zfs_context.h>
@@ -1095,11 +1097,13 @@ dbuf_alloc_arcbuf_from_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *data)
        spa_t *spa = os->os_spa;
        arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
        enum zio_compress compress_type;
+       uint8_t complevel;
        int psize, lsize;
 
        psize = arc_buf_size(data);
        lsize = arc_buf_lsize(data);
        compress_type = arc_get_compression(data);
+       complevel = arc_get_complevel(data);
 
        if (arc_is_encrypted(data)) {
                boolean_t byteorder;
@@ -1111,11 +1115,11 @@ dbuf_alloc_arcbuf_from_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *data)
                arc_get_raw_params(data, &byteorder, salt, iv, mac);
                data = arc_alloc_raw_buf(spa, db, dmu_objset_id(os),
                    byteorder, salt, iv, mac, dn->dn_type, psize, lsize,
-                   compress_type);
+                   compress_type, complevel);
        } else if (compress_type != ZIO_COMPRESS_OFF) {
                ASSERT3U(type, ==, ARC_BUFC_DATA);
                data = arc_alloc_compressed_buf(spa, db,
-                   psize, lsize, compress_type);
+                   psize, lsize, compress_type, complevel);
        } else {
                data = arc_alloc_buf(spa, db, type, psize);
        }
index 5cc7bfe117208781b47f6af20ba12093bfd17eb3..06d6df6187480ab9ecce5bc3f32055a7140614bd 100644 (file)
@@ -26,6 +26,8 @@
  * Copyright (c) 2016, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2015 by Chunwei Chen. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2019 Datto Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #include <sys/dmu.h>
@@ -2067,6 +2069,7 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
            (wp & WP_SPILL));
        enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
        enum zio_compress compress = os->os_compress;
+       uint8_t complevel = os->os_complevel;
        enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
        boolean_t dedup = B_FALSE;
        boolean_t nopwrite = B_FALSE;
@@ -2123,6 +2126,8 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
        } else {
                compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
                    compress);
+               complevel = zio_complevel_select(os->os_spa, compress,
+                   complevel, complevel);
 
                checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
                    zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
@@ -2181,6 +2186,7 @@ dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
        }
 
        zp->zp_compress = compress;
+       zp->zp_complevel = complevel;
        zp->zp_checksum = checksum;
        zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
        zp->zp_level = level;
index bf488384de8128868388bb466b2249cc69943fa1..b1590d7dba910a501a11de702784066fc0ecf01a 100644 (file)
@@ -30,6 +30,8 @@
  * Copyright 2017 Nexenta Systems, Inc.
  * Copyright (c) 2017 Open-E, Inc. All Rights Reserved.
  * Copyright (c) 2018, loli10K <ezomori.nozomu@gmail.com>. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
@@ -192,8 +194,10 @@ compression_changed_cb(void *arg, uint64_t newval)
         */
        ASSERT(newval != ZIO_COMPRESS_INHERIT);
 
-       os->os_compress = zio_compress_select(os->os_spa, newval,
-           ZIO_COMPRESS_ON);
+       os->os_compress = zio_compress_select(os->os_spa,
+           ZIO_COMPRESS_ALGO(newval), ZIO_COMPRESS_ON);
+       os->os_complevel = zio_complevel_select(os->os_spa, os->os_compress,
+           ZIO_COMPRESS_LEVEL(newval), ZIO_COMPLEVEL_DEFAULT);
 }
 
 static void
@@ -580,6 +584,7 @@ dmu_objset_open_impl(spa_t *spa, dsl_dataset_t *ds, blkptr_t *bp,
                /* It's the meta-objset. */
                os->os_checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
                os->os_compress = ZIO_COMPRESS_ON;
+               os->os_complevel = ZIO_COMPLEVEL_DEFAULT;
                os->os_encrypted = B_FALSE;
                os->os_copies = spa_max_replication(spa);
                os->os_dedup_checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
index 2f3507914b5cd33a42a3b026997abd5c6e6b3cf4..2eee19a28e34c0d0402f28713a12243c83a23c2d 100644 (file)
@@ -25,6 +25,8 @@
  * Copyright (c) 2014, Joyent, Inc. All rights reserved.
  * Copyright 2014 HybridCluster. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2018, loli10K <ezomori.nozomu@gmail.com>. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #include <sys/dmu.h>
@@ -529,14 +531,18 @@ recv_begin_check_feature_flags_impl(uint64_t featureflags, spa_t *spa)
                return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 
        /*
-        * LZ4 compressed, embedded, mooched, large blocks, and large_dnodes
-        * in the stream can only be used if those pool features are enabled
-        * because we don't attempt to decompress / un-embed / un-mooch /
-        * split up the blocks / dnodes during the receive process.
+        * LZ4 compressed, ZSTD compressed, embedded, mooched, large blocks,
+        * and large_dnodes in the stream can only be used if those pool
+        * features are enabled because we don't attempt to decompress /
+        * un-embed / un-mooch / split up the blocks / dnodes during the
+        * receive process.
         */
        if ((featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_LZ4) &&
            !spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LZ4_COMPRESS))
                return (SET_ERROR(ENOTSUP));
+       if ((featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD) &&
+           !spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS))
+               return (SET_ERROR(ENOTSUP));
        if ((featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_EMBED_DATA) &&
            !spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA))
                return (SET_ERROR(ENOTSUP));
@@ -2457,7 +2463,7 @@ receive_read_record(dmu_recv_cookie_t *drc)
                            drrw->drr_object, byteorder, drrw->drr_salt,
                            drrw->drr_iv, drrw->drr_mac, drrw->drr_type,
                            drrw->drr_compressed_size, drrw->drr_logical_size,
-                           drrw->drr_compressiontype);
+                           drrw->drr_compressiontype, 0);
                } else if (DRR_WRITE_COMPRESSED(drrw)) {
                        ASSERT3U(drrw->drr_compressed_size, >, 0);
                        ASSERT3U(drrw->drr_logical_size, >=,
@@ -2466,7 +2472,7 @@ receive_read_record(dmu_recv_cookie_t *drc)
                        abuf = arc_loan_compressed_buf(
                            dmu_objset_spa(drc->drc_os),
                            drrw->drr_compressed_size, drrw->drr_logical_size,
-                           drrw->drr_compressiontype);
+                           drrw->drr_compressiontype, 0);
                } else {
                        abuf = arc_loan_buf(dmu_objset_spa(drc->drc_os),
                            is_meta, drrw->drr_logical_size);
@@ -2541,7 +2547,7 @@ receive_read_record(dmu_recv_cookie_t *drc)
                            drrs->drr_object, byteorder, drrs->drr_salt,
                            drrs->drr_iv, drrs->drr_mac, drrs->drr_type,
                            drrs->drr_compressed_size, drrs->drr_length,
-                           drrs->drr_compressiontype);
+                           drrs->drr_compressiontype, 0);
                } else {
                        abuf = arc_loan_buf(dmu_objset_spa(drc->drc_os),
                            DMU_OT_IS_METADATA(drrs->drr_type),
index 403e855926df3fde1ad9b9074d26dafe25c4201a..33e99c2e02abc10d3a5d708ea598b5a6d9bc2e38 100644 (file)
@@ -26,6 +26,8 @@
  * Copyright 2014 HybridCluster. All rights reserved.
  * Copyright 2016 RackTop Systems.
  * Copyright (c) 2016 Actifio, Inc. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #include <sys/dmu.h>
@@ -862,6 +864,14 @@ send_do_embed(const blkptr_t *bp, uint64_t featureflags)
            !(featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_LZ4)))
                return (B_FALSE);
 
+       /*
+        * If we have not set the ZSTD feature flag, we can't send ZSTD
+        * compressed embedded blocks, as the receiver may not support them.
+        */
+       if ((BP_GET_COMPRESS(bp) == ZIO_COMPRESS_ZSTD &&
+           !(featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD)))
+               return (B_FALSE);
+
        /*
         * Embed type must be explicitly enabled.
         */
@@ -1954,6 +1964,7 @@ setup_featureflags(struct dmu_send_params *dspp, objset_t *os,
        /* raw send implies compressok */
        if (dspp->compressok || dspp->rawok)
                *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED;
+
        if (dspp->rawok && os->os_encrypted)
                *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_RAW;
 
@@ -1964,6 +1975,17 @@ setup_featureflags(struct dmu_send_params *dspp, objset_t *os,
                *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_LZ4;
        }
 
+       /*
+        * We specifically do not include DMU_BACKUP_FEATURE_EMBED_DATA here to
+        * allow sending ZSTD compressed datasets to a receiver that does not
+        * support ZSTD
+        */
+       if ((*featureflags &
+           (DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED | DMU_BACKUP_FEATURE_RAW)) != 0 &&
+           dsl_dataset_feature_is_active(to_ds, SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS)) {
+               *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD;
+       }
+
        if (dspp->resumeobj != 0 || dspp->resumeoff != 0) {
                *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_RESUMING;
        }
index c5143ac5a94c6c62c0c6bcabfe6cf304e7461a0f..1fcd83db7988f5ecb250b68c1fb6e1abab7a8503 100644 (file)
  * Copyright (c) 2016 Actifio, Inc. All rights reserved.
  * Copyright 2016, OmniTI Computer Consulting, Inc. All rights reserved.
  * Copyright 2017 Nexenta Systems, Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020 The FreeBSD Foundation [1]
+ *
+ * [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+ *     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  */
 
 #include <sys/dmu_objset.h>
@@ -127,6 +133,7 @@ dsl_dataset_block_born(dsl_dataset_t *ds, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
        int compressed = BP_GET_PSIZE(bp);
        int uncompressed = BP_GET_UCSIZE(bp);
        int64_t delta;
+       spa_feature_t f;
 
        dprintf_bp(bp, "ds=%p", ds);
 
@@ -156,7 +163,15 @@ dsl_dataset_block_born(dsl_dataset_t *ds, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
                    (void *)B_TRUE;
        }
 
-       spa_feature_t f = zio_checksum_to_feature(BP_GET_CHECKSUM(bp));
+
+       f = zio_checksum_to_feature(BP_GET_CHECKSUM(bp));
+       if (f != SPA_FEATURE_NONE) {
+               ASSERT3S(spa_feature_table[f].fi_type, ==,
+                   ZFEATURE_TYPE_BOOLEAN);
+               ds->ds_feature_activation[f] = (void *)B_TRUE;
+       }
+
+       f = zio_compress_to_feature(BP_GET_COMPRESS(bp));
        if (f != SPA_FEATURE_NONE) {
                ASSERT3S(spa_feature_table[f].fi_type, ==,
                    ZFEATURE_TYPE_BOOLEAN);
@@ -4507,6 +4522,74 @@ dsl_dataset_set_refreservation(const char *dsname, zprop_source_t source,
            ZFS_SPACE_CHECK_EXTRA_RESERVED));
 }
 
+typedef struct dsl_dataset_set_compression_arg {
+       const char *ddsca_name;
+       zprop_source_t ddsca_source;
+       uint64_t ddsca_value;
+} dsl_dataset_set_compression_arg_t;
+
+/* ARGSUSED */
+static int
+dsl_dataset_set_compression_check(void *arg, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dsl_dataset_set_compression_arg_t *ddsca = arg;
+       dsl_pool_t *dp = dmu_tx_pool(tx);
+
+       uint64_t compval = ZIO_COMPRESS_ALGO(ddsca->ddsca_value);
+       spa_feature_t f = zio_compress_to_feature(compval);
+
+       if (f == SPA_FEATURE_NONE)
+               return (SET_ERROR(EINVAL));
+
+       if (!spa_feature_is_enabled(dp->dp_spa, f))
+               return (SET_ERROR(ENOTSUP));
+
+       return (0);
+}
+
+static void
+dsl_dataset_set_compression_sync(void *arg, dmu_tx_t *tx)
+{
+       dsl_dataset_set_compression_arg_t *ddsca = arg;
+       dsl_pool_t *dp = dmu_tx_pool(tx);
+       dsl_dataset_t *ds = NULL;
+
+       uint64_t compval = ZIO_COMPRESS_ALGO(ddsca->ddsca_value);
+       spa_feature_t f = zio_compress_to_feature(compval);
+       ASSERT3S(spa_feature_table[f].fi_type, ==, ZFEATURE_TYPE_BOOLEAN);
+
+       VERIFY0(dsl_dataset_hold(dp, ddsca->ddsca_name, FTAG, &ds));
+       if (zfeature_active(f, ds->ds_feature[f]) != B_TRUE) {
+               ds->ds_feature_activation[f] = (void *)B_TRUE;
+               dsl_dataset_activate_feature(ds->ds_object, f,
+                   ds->ds_feature_activation[f], tx);
+               ds->ds_feature[f] = ds->ds_feature_activation[f];
+       }
+       dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
+}
+
+int
+dsl_dataset_set_compression(const char *dsname, zprop_source_t source,
+    uint64_t compression)
+{
+       dsl_dataset_set_compression_arg_t ddsca;
+
+       /*
+        * The sync task is only required for zstd in order to activate
+        * the feature flag when the property is first set.
+        */
+       if (ZIO_COMPRESS_ALGO(compression) != ZIO_COMPRESS_ZSTD)
+               return (0);
+
+       ddsca.ddsca_name = dsname;
+       ddsca.ddsca_source = source;
+       ddsca.ddsca_value = compression;
+
+       return (dsl_sync_task(dsname, dsl_dataset_set_compression_check,
+           dsl_dataset_set_compression_sync, &ddsca, 0,
+           ZFS_SPACE_CHECK_EXTRA_RESERVED));
+}
+
 /*
  * Return (in *usedp) the amount of space referenced by "new" that was not
  * referenced at the time the bookmark corresponds to.  "New" may be a
index 4c884409afbdda8fbb0c67d9956666d26983529f..41f0ddbde288419fcdb29ea43aeeb8ee97aa52fa 100644 (file)
@@ -62,6 +62,7 @@
 #include <sys/btree.h>
 #include <sys/zfeature.h>
 #include <sys/qat.h>
+#include <sys/zstd/zstd.h>
 
 /*
  * SPA locking
index 463704c14e5a8900013db2b36bb7af1f83b94761..7f623bb046eafde801ede686647e6ebf41c23819 100644 (file)
@@ -38,6 +38,8 @@
  * Copyright (c) 2017 Open-E, Inc. All Rights Reserved.
  * Copyright (c) 2019 Datto Inc.
  * Copyright (c) 2019, 2020 by Christian Schwarz. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 /*
@@ -2464,6 +2466,15 @@ zfs_prop_set_special(const char *dsname, zprop_source_t source,
        case ZFS_PROP_REFRESERVATION:
                err = dsl_dataset_set_refreservation(dsname, source, intval);
                break;
+       case ZFS_PROP_COMPRESSION:
+               err = dsl_dataset_set_compression(dsname, source, intval);
+               /*
+                * Set err to -1 to force the zfs_set_prop_nvlist code down the
+                * default path to set the value in the nvlist.
+                */
+               if (err == 0)
+                       err = -1;
+               break;
        case ZFS_PROP_VOLSIZE:
                err = zvol_set_volsize(dsname, intval);
                break;
@@ -4355,7 +4366,7 @@ zfs_check_settable(const char *dsname, nvpair_t *pair, cred_t *cr)
        const char *propname = nvpair_name(pair);
        boolean_t issnap = (strchr(dsname, '@') != NULL);
        zfs_prop_t prop = zfs_name_to_prop(propname);
-       uint64_t intval;
+       uint64_t intval, compval;
        int err;
 
        if (prop == ZPROP_INVAL) {
@@ -4437,19 +4448,20 @@ zfs_check_settable(const char *dsname, nvpair_t *pair, cred_t *cr)
                 * we'll catch them later.
                 */
                if (nvpair_value_uint64(pair, &intval) == 0) {
-                       if (intval >= ZIO_COMPRESS_GZIP_1 &&
-                           intval <= ZIO_COMPRESS_GZIP_9 &&
+                       compval = ZIO_COMPRESS_ALGO(intval);
+                       if (compval >= ZIO_COMPRESS_GZIP_1 &&
+                           compval <= ZIO_COMPRESS_GZIP_9 &&
                            zfs_earlier_version(dsname,
                            SPA_VERSION_GZIP_COMPRESSION)) {
                                return (SET_ERROR(ENOTSUP));
                        }
 
-                       if (intval == ZIO_COMPRESS_ZLE &&
+                       if (compval == ZIO_COMPRESS_ZLE &&
                            zfs_earlier_version(dsname,
                            SPA_VERSION_ZLE_COMPRESSION))
                                return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 
-                       if (intval == ZIO_COMPRESS_LZ4) {
+                       if (compval == ZIO_COMPRESS_LZ4) {
                                spa_t *spa;
 
                                if ((err = spa_open(dsname, &spa, FTAG)) != 0)
@@ -4462,6 +4474,20 @@ zfs_check_settable(const char *dsname, nvpair_t *pair, cred_t *cr)
                                }
                                spa_close(spa, FTAG);
                        }
+
+                       if (compval == ZIO_COMPRESS_ZSTD) {
+                               spa_t *spa;
+
+                               if ((err = spa_open(dsname, &spa, FTAG)) != 0)
+                                       return (err);
+
+                               if (!spa_feature_is_enabled(spa,
+                                   SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS)) {
+                                       spa_close(spa, FTAG);
+                                       return (SET_ERROR(ENOTSUP));
+                               }
+                               spa_close(spa, FTAG);
+                       }
                }
                break;
 
index 93d6b115c2677a2f6605003c25b2c0ba108002e7..2628cc029d49e35bd87258e0b1dfda4a87a562ea 100644 (file)
@@ -23,6 +23,8 @@
  * Copyright (c) 2011, 2019 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #include <sys/sysmacros.h>
@@ -409,7 +411,8 @@ zio_decompress(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
        if (zio->io_error == 0) {
                void *tmp = abd_borrow_buf(data, size);
                int ret = zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
-                   zio->io_abd, tmp, zio->io_size, size);
+                   zio->io_abd, tmp, zio->io_size, size,
+                   &zio->io_prop.zp_complevel);
                abd_return_buf_copy(data, tmp, size);
 
                if (zio_injection_enabled && ret == 0)
@@ -459,7 +462,8 @@ zio_decrypt(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
                         */
                        tmp = zio_buf_alloc(lsize);
                        ret = zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(bp),
-                           zio->io_abd, tmp, zio->io_size, lsize);
+                           zio->io_abd, tmp, zio->io_size, lsize,
+                           &zio->io_prop.zp_complevel);
                        if (ret != 0) {
                                ret = SET_ERROR(EIO);
                                goto error;
@@ -1678,8 +1682,9 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
        if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF &&
            !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS)) {
                void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
-               psize = zio_compress_data(compress, zio->io_abd, cbuf, lsize);
-               if (psize == 0 || psize == lsize) {
+               psize = zio_compress_data(compress, zio->io_abd, cbuf, lsize,
+                   zp->zp_complevel);
+               if (psize == 0 || psize >= lsize) {
                        compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
                        zio_buf_free(cbuf, lsize);
                } else if (!zp->zp_dedup && !zp->zp_encrypt &&
@@ -1741,8 +1746,8 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
                 * to a hole.
                 */
                psize = zio_compress_data(ZIO_COMPRESS_EMPTY,
-                   zio->io_abd, NULL, lsize);
-               if (psize == 0)
+                   zio->io_abd, NULL, lsize, zp->zp_complevel);
+               if (psize == 0 || psize >= lsize)
                        compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
        } else {
                ASSERT3U(psize, !=, 0);
@@ -2849,6 +2854,7 @@ zio_write_gang_block(zio_t *pio)
 
                zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
                zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
+               zp.zp_complevel = gio->io_prop.zp_complevel;
                zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
                zp.zp_level = 0;
                zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
index 01c51347fec3e89f626a842577fbadb94d4382a9..d91e82d9e45c9d5cad11afc8ef21cf40ffcfe84c 100644 (file)
@@ -29,6 +29,8 @@
 
 /*
  * Copyright (c) 2013, 2018 by Delphix. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2019, Allan Jude
  */
 
 #include <sys/zfs_context.h>
@@ -36,6 +38,7 @@
 #include <sys/zfeature.h>
 #include <sys/zio.h>
 #include <sys/zio_compress.h>
+#include <sys/zstd/zstd.h>
 
 /*
  * If nonzero, every 1/X decompression attempts will fail, simulating
@@ -47,24 +50,42 @@ unsigned long zio_decompress_fail_fraction = 0;
  * Compression vectors.
  */
 zio_compress_info_t zio_compress_table[ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS] = {
-       {"inherit",             0,      NULL,           NULL},
-       {"on",                  0,      NULL,           NULL},
-       {"uncompressed",        0,      NULL,           NULL},
-       {"lzjb",                0,      lzjb_compress,  lzjb_decompress},
-       {"empty",               0,      NULL,           NULL},
-       {"gzip-1",              1,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-2",              2,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-3",              3,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-4",              4,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-5",              5,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-6",              6,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-7",              7,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-8",              8,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"gzip-9",              9,      gzip_compress,  gzip_decompress},
-       {"zle",                 64,     zle_compress,   zle_decompress},
-       {"lz4",                 0,      lz4_compress_zfs, lz4_decompress_zfs}
+       {"inherit",     0,      NULL,           NULL, NULL},
+       {"on",          0,      NULL,           NULL, NULL},
+       {"uncompressed", 0,     NULL,           NULL, NULL},
+       {"lzjb",        0,      lzjb_compress,  lzjb_decompress, NULL},
+       {"empty",       0,      NULL,           NULL, NULL},
+       {"gzip-1",      1,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-2",      2,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-3",      3,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-4",      4,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-5",      5,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-6",      6,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-7",      7,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-8",      8,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"gzip-9",      9,      gzip_compress,  gzip_decompress, NULL},
+       {"zle",         64,     zle_compress,   zle_decompress, NULL},
+       {"lz4",         0,      lz4_compress_zfs, lz4_decompress_zfs, NULL},
+       {"zstd",        ZIO_ZSTD_LEVEL_DEFAULT, zstd_compress, zstd_decompress,
+           zstd_decompress_level},
 };
 
+uint8_t
+zio_complevel_select(spa_t *spa, enum zio_compress compress, uint8_t child,
+    uint8_t parent)
+{
+       uint8_t result;
+
+       if (!ZIO_COMPRESS_HASLEVEL(compress))
+               return (0);
+
+       result = child;
+       if (result == ZIO_COMPLEVEL_INHERIT)
+               result = parent;
+
+       return (result);
+}
+
 enum zio_compress
 zio_compress_select(spa_t *spa, enum zio_compress child,
     enum zio_compress parent)
@@ -102,9 +123,11 @@ zio_compress_zeroed_cb(void *data, size_t len, void *private)
 }
 
 size_t
-zio_compress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst, size_t s_len)
+zio_compress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst, size_t s_len,
+    uint8_t level)
 {
        size_t c_len, d_len;
+       uint8_t complevel;
        zio_compress_info_t *ci = &zio_compress_table[c];
 
        ASSERT((uint_t)c < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
@@ -123,9 +146,24 @@ zio_compress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst, size_t s_len)
        /* Compress at least 12.5% */
        d_len = s_len - (s_len >> 3);
 
+       complevel = ci->ci_level;
+
+       if (c == ZIO_COMPRESS_ZSTD) {
+               /* If we don't know the level, we can't compress it */
+               if (level == ZIO_COMPLEVEL_INHERIT)
+                       return (s_len);
+
+               if (level == ZIO_COMPLEVEL_DEFAULT)
+                       complevel = ZIO_ZSTD_LEVEL_DEFAULT;
+               else
+                       complevel = level;
+
+               ASSERT3U(complevel, !=, ZIO_COMPLEVEL_INHERIT);
+       }
+
        /* No compression algorithms can read from ABDs directly */
        void *tmp = abd_borrow_buf_copy(src, s_len);
-       c_len = ci->ci_compress(tmp, dst, s_len, d_len, ci->ci_level);
+       c_len = ci->ci_compress(tmp, dst, s_len, d_len, complevel);
        abd_return_buf(src, tmp, s_len);
 
        if (c_len > d_len)
@@ -137,21 +175,24 @@ zio_compress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst, size_t s_len)
 
 int
 zio_decompress_data_buf(enum zio_compress c, void *src, void *dst,
-    size_t s_len, size_t d_len)
+    size_t s_len, size_t d_len, uint8_t *level)
 {
        zio_compress_info_t *ci = &zio_compress_table[c];
        if ((uint_t)c >= ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS || ci->ci_decompress == NULL)
                return (SET_ERROR(EINVAL));
 
+       if (ci->ci_decompress_level != NULL && level != NULL)
+               return (ci->ci_decompress_level(src, dst, s_len, d_len, level));
+
        return (ci->ci_decompress(src, dst, s_len, d_len, ci->ci_level));
 }
 
 int
 zio_decompress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst,
-    size_t s_len, size_t d_len)
+    size_t s_len, size_t d_len, uint8_t *level)
 {
        void *tmp = abd_borrow_buf_copy(src, s_len);
-       int ret = zio_decompress_data_buf(c, tmp, dst, s_len, d_len);
+       int ret = zio_decompress_data_buf(c, tmp, dst, s_len, d_len, level);
        abd_return_buf(src, tmp, s_len);
 
        /*
@@ -165,3 +206,15 @@ zio_decompress_data(enum zio_compress c, abd_t *src, void *dst,
 
        return (ret);
 }
+
+int
+zio_compress_to_feature(enum zio_compress comp)
+{
+       switch (comp) {
+       case ZIO_COMPRESS_ZSTD:
+               return (SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS);
+       default:
+               /* fallthru */;
+       }
+       return (SPA_FEATURE_NONE);
+}
diff --git a/module/zstd/Makefile.in b/module/zstd/Makefile.in
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a7f91a4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,33 @@
+ifneq ($(KBUILD_EXTMOD),)
+src = @abs_srcdir@
+obj = @abs_builddir@
+zstd_include = $(src)/include
+else
+zstd_include = $(srctree)/$(src)/include
+endif
+
+MODULE := zzstd
+
+obj-$(CONFIG_ZFS) := $(MODULE).o
+
+asflags-y := -I$(zstd_include)
+ccflags-y := -I$(zstd_include)
+
+# Zstd uses -O3 by default, so we should follow
+ccflags-y += -O3
+
+# -fno-tree-vectorize gets set for gcc in zstd/common/compiler.h
+# Set it for other compilers, too.
+$(obj)/lib/zstd.o: c_flags += -fno-tree-vectorize
+
+# Quiet warnings about frame size due to unused code in unmodified zstd lib
+$(obj)/lib/zstd.o: c_flags += -Wframe-larger-than=20480
+
+# Disable aarch64 neon SIMD instructions for kernel mode
+$(obj)/lib/zstd.o: c_flags += -include $(zstd_include)/aarch64_compat.h
+
+$(MODULE)-objs += zfs_zstd.o
+$(MODULE)-objs += lib/zstd.o
+
+all:
+       mkdir -p lib
diff --git a/module/zstd/README.md b/module/zstd/README.md
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b08a419
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,60 @@
+# ZSTD-On-ZFS Library Manual
+
+## Introduction
+
+This subtree contains the ZSTD library used in ZFS. It is heavily cut-down by
+dropping any unneeded files, and combined into a single file, but otherwise is
+intentionally unmodified. Please do not alter the file containing the zstd
+library, besides upgrading to a newer ZSTD release.
+
+Tree structure:
+
+* `zfs_zstd.c` is the actual `zzstd` kernel module.
+* `lib/` contains the the unmodified, [_"amalgamated"_](https://github.com/facebook/zstd/blob/dev/contrib/single_file_libs/README.md)
+  version of the `Zstandard` library, generated from our template file
+* `zstd-in.c` is our template file for generating the library
+* `include/`: This directory contains supplemental includes for platform
+  compatibility, which are not expected to be used by ZFS elsewhere in the
+  future. Thus we keep them private to ZSTD.
+
+## Updating ZSTD
+
+To update ZSTD the following steps need to be taken:
+
+1. Grab the latest release of [ZSTD](https://github.com/facebook/zstd/releases).
+2. Update `module/zstd/zstd-in.c` if required. (see
+   `zstd/contrib/single_file_libs/zstd-in.c` in the zstd repository)
+3. Generate the "single-file-library" and put it to `module/zstd/lib/`.
+4. Copy the following files to `module/zstd/lib/`:
+   - `zstd/lib/zstd.h`
+   - `zstd/lib/common/zstd_errors.h`
+
+This can be done using a few shell commands from inside the zfs repo:
+
+~~~sh
+cd PATH/TO/ZFS
+
+url="https://github.com/facebook/zstd"
+release="$(curl -s "${url}"/releases/latest | grep -oP '(?<=v)[\d\.]+')"
+zstd="/tmp/zstd-${release}/"
+
+wget -O /tmp/zstd.tar.gz \
+    "${url}/releases/download/v${release}/zstd-${release}.tar.gz"
+tar -C /tmp -xzf /tmp/zstd.tar.gz
+
+cp ${zstd}/lib/zstd.h module/zstd/lib/
+cp ${zstd}/lib/zstd_errors.h module/zstd/lib/
+${zstd}/contrib/single_file_libs/combine.sh \
+    -r ${zstd}/lib -o module/zstd/lib/zstd.c module/zstd/zstd-in.c
+~~~
+
+
+## Altering ZSTD and breaking changes
+
+If ZSTD made changes that break compatibility or you need to make breaking
+changes to the way we handle ZSTD, it is required to maintain backwards
+compatibility.
+
+We already save the ZSTD version number within the block header to be used
+to add future compatibility checks and/or fixes. However, currently it is
+not actually used in such a way.
diff --git a/module/zstd/include/aarch64_compat.h b/module/zstd/include/aarch64_compat.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..088517d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,37 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2018-2020, Sebastian Gottschall
+ */
+
+#ifdef _KERNEL
+#undef __aarch64__
+#endif
diff --git a/module/zstd/include/limits.h b/module/zstd/include/limits.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3bf5b67
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,63 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2014-2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020, Brian Behlendorf
+ * Copyright (c) 2020, Michael Niewöhner
+ */
+
+#ifndef        _ZSTD_LIMITS_H
+#define        _ZSTD_LIMITS_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#ifdef _KERNEL
+
+#if defined(__FreeBSD__)
+#include <sys/limits.h>
+#elif defined(__linux__)
+#include <linux/limits.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#else
+#error "Unsupported platform"
+#endif
+
+#else /* !_KERNEL */
+#include_next <limits.h>
+#endif /* _KERNEL */
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZSTD_LIMITS_H */
diff --git a/module/zstd/include/stddef.h b/module/zstd/include/stddef.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3f46fb8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,62 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2014-2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020, Brian Behlendorf
+ * Copyright (c) 2020, Michael Niewöhner
+ */
+
+#ifndef        _ZSTD_STDDEF_H
+#define        _ZSTD_STDDEF_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#ifdef _KERNEL
+
+#if defined(__FreeBSD__)
+#include <sys/types.h>
+#elif defined(__linux__)
+#include <linux/types.h>
+#else
+#error "Unsupported platform"
+#endif
+
+#else /* !_KERNEL */
+#include_next <stddef.h>
+#endif /* _KERNEL */
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZSTD_STDDEF_H */
diff --git a/module/zstd/include/stdint.h b/module/zstd/include/stdint.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2d98a55
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,62 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2014-2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020, Brian Behlendorf
+ * Copyright (c) 2020, Michael Niewöhner
+ */
+
+#ifndef        _ZSTD_STDINT_H
+#define        _ZSTD_STDINT_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#ifdef _KERNEL
+
+#if defined(__FreeBSD__)
+#include <sys/stdint.h>
+#elif defined(__linux__)
+#include <linux/types.h>
+#else
+#error "Unsupported platform"
+#endif
+
+#else /* !_KERNEL */
+#include_next <stdint.h>
+#endif /* _KERNEL */
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZSTD_STDINT_H */
diff --git a/module/zstd/include/stdio.h b/module/zstd/include/stdio.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5a7c6ec
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,54 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2014-2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020, Brian Behlendorf
+ * Copyright (c) 2020, Michael Niewöhner
+ */
+
+#ifndef        _ZSTD_STDIO_H
+#define        _ZSTD_STDIO_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#ifndef _KERNEL
+
+#include_next <stdio.h>
+
+#endif /* _KERNEL */
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZSTD_STDIO_H */
diff --git a/module/zstd/include/stdlib.h b/module/zstd/include/stdlib.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c341a0c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,58 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2014-2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020, Brian Behlendorf
+ * Copyright (c) 2020, Michael Niewöhner
+ */
+
+#ifndef        _ZSTD_STDLIB_H
+#define        _ZSTD_STDLIB_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#undef GCC_VERSION
+
+/*
+ * Define calloc, malloc, free to make building work. They are never really used
+ * in zstdlib.c since allocation is done in zstd.c.
+ */
+#define        calloc(n, sz)   NULL
+#define        malloc(sz)      NULL
+#define        free(ptr)
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZSTD_STDLIB_H */
diff --git a/module/zstd/include/string.h b/module/zstd/include/string.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..78998d3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,62 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2014-2019, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2020, Brian Behlendorf
+ * Copyright (c) 2020, Michael Niewöhner
+ */
+
+#ifndef        _ZSTD_STRING_H
+#define        _ZSTD_STRING_H
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+#ifdef _KERNEL
+
+#if defined(__FreeBSD__)
+#include <sys/systm.h>    /* memcpy, memset */
+#elif defined(__linux__)
+#include <linux/string.h> /* memcpy, memset */
+#else
+#error "Unsupported platform"
+#endif
+
+#else /* !_KERNEL */
+#include_next <string.h>
+#endif /* _KERNEL */
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
+#endif /* _ZSTD_STRING_H */
diff --git a/module/zstd/zfs_zstd.c b/module/zstd/zfs_zstd.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b6dd7ef
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,737 @@
+/*
+ * BSD 3-Clause New License (https://spdx.org/licenses/BSD-3-Clause.html)
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer.
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ * this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ * and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its
+ * contributors may be used to endorse or promote products derived from this
+ * software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2016-2018, Klara Inc.
+ * Copyright (c) 2016-2018, Allan Jude
+ * Copyright (c) 2018-2020, Sebastian Gottschall
+ * Copyright (c) 2019-2020, Michael Niewöhner
+ * Copyright (c) 2020, The FreeBSD Foundation [1]
+ *
+ * [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+ *     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+ */
+
+#include <sys/param.h>
+#include <sys/sysmacros.h>
+#include <sys/zfs_context.h>
+#include <sys/zio_compress.h>
+#include <sys/spa.h>
+#include <sys/zstd/zstd.h>
+
+#define        ZSTD_STATIC_LINKING_ONLY
+#include "lib/zstd.h"
+#include "lib/zstd_errors.h"
+
+kstat_t *zstd_ksp = NULL;
+
+typedef struct zstd_stats {
+       kstat_named_t   zstd_stat_alloc_fail;
+       kstat_named_t   zstd_stat_alloc_fallback;
+       kstat_named_t   zstd_stat_com_alloc_fail;
+       kstat_named_t   zstd_stat_dec_alloc_fail;
+       kstat_named_t   zstd_stat_com_inval;
+       kstat_named_t   zstd_stat_dec_inval;
+       kstat_named_t   zstd_stat_dec_header_inval;
+       kstat_named_t   zstd_stat_com_fail;
+       kstat_named_t   zstd_stat_dec_fail;
+} zstd_stats_t;
+
+static zstd_stats_t zstd_stats = {
+       { "alloc_fail",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "alloc_fallback",             KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "compress_alloc_fail",        KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "decompress_alloc_fail",      KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "compress_level_invalid",     KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "decompress_level_invalid",   KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "decompress_header_invalid",  KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "compress_failed",            KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "decompress_failed",          KSTAT_DATA_UINT64 },
+};
+
+/* Enums describing the allocator type specified by kmem_type in zstd_kmem */
+enum zstd_kmem_type {
+       ZSTD_KMEM_UNKNOWN = 0,
+       /* Allocation type using kmem_vmalloc */
+       ZSTD_KMEM_DEFAULT,
+       /* Pool based allocation using mempool_alloc */
+       ZSTD_KMEM_POOL,
+       /* Reserved fallback memory for decompression only */
+       ZSTD_KMEM_DCTX,
+       ZSTD_KMEM_COUNT,
+};
+
+/* Structure for pooled memory objects */
+struct zstd_pool {
+       void *mem;
+       size_t size;
+       kmutex_t barrier;
+       hrtime_t timeout;
+};
+
+/* Global structure for handling memory allocations */
+struct zstd_kmem {
+       enum zstd_kmem_type kmem_type;
+       size_t kmem_size;
+       struct zstd_pool *pool;
+};
+
+/* Fallback memory structure used for decompression only if memory runs out */
+struct zstd_fallback_mem {
+       size_t mem_size;
+       void *mem;
+       kmutex_t barrier;
+};
+
+struct zstd_levelmap {
+       int16_t zstd_level;
+       enum zio_zstd_levels level;
+};
+
+/*
+ * ZSTD memory handlers
+ *
+ * For decompression we use a different handler which also provides fallback
+ * memory allocation in case memory runs out.
+ *
+ * The ZSTD handlers were split up for the most simplified implementation.
+ */
+static void *zstd_alloc(void *opaque, size_t size);
+static void *zstd_dctx_alloc(void *opaque, size_t size);
+static void zstd_free(void *opaque, void *ptr);
+
+/* Compression memory handler */
+static const ZSTD_customMem zstd_malloc = {
+       zstd_alloc,
+       zstd_free,
+       NULL,
+};
+
+/* Decompression memory handler */
+static const ZSTD_customMem zstd_dctx_malloc = {
+       zstd_dctx_alloc,
+       zstd_free,
+       NULL,
+};
+
+/* Level map for converting ZFS internal levels to ZSTD levels and vice versa */
+static struct zstd_levelmap zstd_levels[] = {
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_1, ZIO_ZSTD_LEVEL_1},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_2, ZIO_ZSTD_LEVEL_2},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_3, ZIO_ZSTD_LEVEL_3},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_4, ZIO_ZSTD_LEVEL_4},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_5, ZIO_ZSTD_LEVEL_5},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_6, ZIO_ZSTD_LEVEL_6},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_7, ZIO_ZSTD_LEVEL_7},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_8, ZIO_ZSTD_LEVEL_8},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_9, ZIO_ZSTD_LEVEL_9},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_10, ZIO_ZSTD_LEVEL_10},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_11, ZIO_ZSTD_LEVEL_11},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_12, ZIO_ZSTD_LEVEL_12},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_13, ZIO_ZSTD_LEVEL_13},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_14, ZIO_ZSTD_LEVEL_14},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_15, ZIO_ZSTD_LEVEL_15},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_16, ZIO_ZSTD_LEVEL_16},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_17, ZIO_ZSTD_LEVEL_17},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_18, ZIO_ZSTD_LEVEL_18},
+       {ZIO_ZSTD_LEVEL_19, ZIO_ZSTD_LEVEL_19},
+       {-1, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1},
+       {-2, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_2},
+       {-3, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_3},
+       {-4, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_4},
+       {-5, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_5},
+       {-6, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_6},
+       {-7, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_7},
+       {-8, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_8},
+       {-9, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_9},
+       {-10, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_10},
+       {-20, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_20},
+       {-30, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_30},
+       {-40, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_40},
+       {-50, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_50},
+       {-60, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_60},
+       {-70, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_70},
+       {-80, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_80},
+       {-90, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_90},
+       {-100, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_100},
+       {-500, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_500},
+       {-1000, ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1000},
+};
+
+/*
+ * This variable represents the maximum count of the pool based on the number
+ * of CPUs plus some buffer. We default to cpu count * 4, see init_zstd.
+ */
+static int pool_count = 16;
+
+#define        ZSTD_POOL_MAX           pool_count
+#define        ZSTD_POOL_TIMEOUT       60 * 2
+
+static struct zstd_fallback_mem zstd_dctx_fallback;
+static struct zstd_pool *zstd_mempool_cctx;
+static struct zstd_pool *zstd_mempool_dctx;
+
+/*
+ * Try to get a cached allocated buffer from memory pool or allocate a new one
+ * if necessary. If a object is older than 2 minutes and does not fit the
+ * requested size, it will be released and a new cached entry will be allocated.
+ * If other pooled objects are detected without being used for 2 minutes, they
+ * will be released, too.
+ *
+ * The concept is that high frequency memory allocations of bigger objects are
+ * expensive. So if a lot of work is going on, allocations will be kept for a
+ * while and can be reused in that time frame.
+ *
+ * The scheduled release will be updated every time a object is reused.
+ */
+static void *
+zstd_mempool_alloc(struct zstd_pool *zstd_mempool, size_t size)
+{
+       struct zstd_pool *pool;
+       struct zstd_kmem *mem = NULL;
+
+       if (!zstd_mempool) {
+               return (NULL);
+       }
+
+       /* Seek for preallocated memory slot and free obsolete slots */
+       for (int i = 0; i < ZSTD_POOL_MAX; i++) {
+               pool = &zstd_mempool[i];
+               /*
+                * This lock is simply a marker for a pool object beeing in use.
+                * If it's already hold, it will be skipped.
+                *
+                * We need to create it before checking it to avoid race
+                * conditions caused by running in a threaded context.
+                *
+                * The lock is later released by zstd_mempool_free.
+                */
+               if (mutex_tryenter(&pool->barrier)) {
+                       /*
+                        * Check if objects fits the size, if so we take it and
+                        * update the timestamp.
+                        */
+                       if (!mem && pool->mem && size <= pool->size) {
+                               pool->timeout = gethrestime_sec() +
+                                   ZSTD_POOL_TIMEOUT;
+                               mem = pool->mem;
+                               continue;
+                       }
+
+                       /* Free memory if unused object older than 2 minutes */
+                       if (pool->mem && gethrestime_sec() > pool->timeout) {
+                               vmem_free(pool->mem, pool->size);
+                               pool->mem = NULL;
+                               pool->size = 0;
+                               pool->timeout = 0;
+                       }
+
+                       mutex_exit(&pool->barrier);
+               }
+       }
+
+       if (mem) {
+               return (mem);
+       }
+
+       /*
+        * If no preallocated slot was found, try to fill in a new one.
+        *
+        * We run a similar algorithm twice here to avoid pool fragmentation.
+        * The first one may generate holes in the list if objects get released.
+        * We always make sure that these holes get filled instead of adding new
+        * allocations constantly at the end.
+        */
+       for (int i = 0; i < ZSTD_POOL_MAX; i++) {
+               pool = &zstd_mempool[i];
+               if (mutex_tryenter(&pool->barrier)) {
+                       /* Object is free, try to allocate new one */
+                       if (!pool->mem) {
+                               mem = vmem_alloc(size, KM_SLEEP);
+                               pool->mem = mem;
+
+                               if (pool->mem) {
+                                       /* Keep track for later release */
+                                       mem->pool = pool;
+                                       pool->size = size;
+                                       mem->kmem_type = ZSTD_KMEM_POOL;
+                                       mem->kmem_size = size;
+                               }
+                       }
+
+                       if (size <= pool->size) {
+                               /* Update timestamp */
+                               pool->timeout = gethrestime_sec() +
+                                   ZSTD_POOL_TIMEOUT;
+
+                               return (pool->mem);
+                       }
+
+                       mutex_exit(&pool->barrier);
+               }
+       }
+
+       /*
+        * If the pool is full or the allocation failed, try lazy allocation
+        * instead.
+        */
+       if (!mem) {
+               mem = vmem_alloc(size, KM_NOSLEEP);
+               if (mem) {
+                       mem->pool = NULL;
+                       mem->kmem_type = ZSTD_KMEM_DEFAULT;
+                       mem->kmem_size = size;
+               }
+       }
+
+       return (mem);
+}
+
+/* Mark object as released by releasing the barrier mutex */
+static void
+zstd_mempool_free(struct zstd_kmem *z)
+{
+       mutex_exit(&z->pool->barrier);
+}
+
+/* Convert ZFS internal enum to ZSTD level */
+static int
+zstd_enum_to_level(enum zio_zstd_levels level, int16_t *zstd_level)
+{
+       if (level > 0 && level <= ZIO_ZSTD_LEVEL_19) {
+               *zstd_level = zstd_levels[level - 1].zstd_level;
+               return (0);
+       }
+       if (level >= ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1 &&
+           level <= ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1000) {
+               *zstd_level = zstd_levels[level - ZIO_ZSTD_LEVEL_FAST_1
+                   + ZIO_ZSTD_LEVEL_19].zstd_level;
+               return (0);
+       }
+
+       /* Invalid/unknown zfs compression enum - this should never happen. */
+       return (1);
+}
+
+/* Compress block using zstd */
+size_t
+zstd_compress(void *s_start, void *d_start, size_t s_len, size_t d_len,
+    int level)
+{
+       size_t c_len;
+       int16_t zstd_level;
+       zfs_zstdhdr_t *hdr;
+       ZSTD_CCtx *cctx;
+
+       hdr = (zfs_zstdhdr_t *)d_start;
+
+       /* Skip compression if the specified level is invalid */
+       if (zstd_enum_to_level(level, &zstd_level)) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_com_inval);
+               return (s_len);
+       }
+
+       ASSERT3U(d_len, >=, sizeof (*hdr));
+       ASSERT3U(d_len, <=, s_len);
+       ASSERT3U(zstd_level, !=, 0);
+
+       cctx = ZSTD_createCCtx_advanced(zstd_malloc);
+
+       /*
+        * Out of kernel memory, gently fall through - this will disable
+        * compression in zio_compress_data
+        */
+       if (!cctx) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_com_alloc_fail);
+               return (s_len);
+       }
+
+       /* Set the compression level */
+       ZSTD_CCtx_setParameter(cctx, ZSTD_c_compressionLevel, zstd_level);
+
+       /* Use the "magicless" zstd header which saves us 4 header bytes */
+       ZSTD_CCtx_setParameter(cctx, ZSTD_c_format, ZSTD_f_zstd1_magicless);
+
+       /*
+        * Disable redundant checksum calculation and content size storage since
+        * this is already done by ZFS itself.
+        */
+       ZSTD_CCtx_setParameter(cctx, ZSTD_c_checksumFlag, 0);
+       ZSTD_CCtx_setParameter(cctx, ZSTD_c_contentSizeFlag, 0);
+
+       c_len = ZSTD_compress2(cctx,
+           hdr->data,
+           d_len - sizeof (*hdr),
+           s_start, s_len);
+
+       ZSTD_freeCCtx(cctx);
+
+       /* Error in the compression routine, disable compression. */
+       if (ZSTD_isError(c_len)) {
+               /*
+                * If we are aborting the compression because the saves are
+                * too small, that is not a failure. Everything else is a
+                * failure, so increment the compression failure counter.
+                */
+               if (ZSTD_getErrorCode(c_len) != ZSTD_error_dstSize_tooSmall) {
+                       ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_com_fail);
+               }
+               return (s_len);
+       }
+
+       /*
+        * Encode the compressed buffer size at the start. We'll need this in
+        * decompression to counter the effects of padding which might be added
+        * to the compressed buffer and which, if unhandled, would confuse the
+        * hell out of our decompression function.
+        */
+       hdr->c_len = BE_32(c_len);
+
+       /*
+        * Check version for overflow.
+        * The limit of 24 bits must not be exceeded. This allows a maximum
+        * version 1677.72.15 which we don't expect to be ever reached.
+        */
+       ASSERT3U(ZSTD_VERSION_NUMBER, <=, 0xFFFFFF);
+
+       /*
+        * Encode the compression level as well. We may need to know the
+        * original compression level if compressed_arc is disabled, to match
+        * the compression settings to write this block to the L2ARC.
+        *
+        * Encode the actual level, so if the enum changes in the future, we
+        * will be compatible.
+        *
+        * The upper 24 bits store the ZSTD version to be able to provide
+        * future compatibility, since new versions might enhance the
+        * compression algorithm in a way, where the compressed data will
+        * change.
+        *
+        * As soon as such incompatibility occurs, handling code needs to be
+        * added, differentiating between the versions.
+        */
+       hdr->version = ZSTD_VERSION_NUMBER;
+       hdr->level = level;
+       hdr->raw_version_level = BE_32(hdr->raw_version_level);
+
+       return (c_len + sizeof (*hdr));
+}
+
+/* Decompress block using zstd and return its stored level */
+int
+zstd_decompress_level(void *s_start, void *d_start, size_t s_len, size_t d_len,
+    uint8_t *level)
+{
+       ZSTD_DCtx *dctx;
+       size_t result;
+       int16_t zstd_level;
+       uint32_t c_len;
+       const zfs_zstdhdr_t *hdr;
+       zfs_zstdhdr_t hdr_copy;
+
+       hdr = (const zfs_zstdhdr_t *)s_start;
+       c_len = BE_32(hdr->c_len);
+
+       /*
+        * Make a copy instead of directly converting the header, since we must
+        * not modify the original data that may be used again later.
+        */
+       hdr_copy.raw_version_level = BE_32(hdr->raw_version_level);
+
+       /*
+        * NOTE: We ignore the ZSTD version for now. As soon as any
+        * incompatibility occurrs, it has to be handled accordingly.
+        * The version can be accessed via `hdr_copy.version`.
+        */
+
+       /*
+        * Convert and check the level
+        * An invalid level is a strong indicator for data corruption! In such
+        * case return an error so the upper layers can try to fix it.
+        */
+       if (zstd_enum_to_level(hdr_copy.level, &zstd_level)) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_dec_inval);
+               return (1);
+       }
+
+       ASSERT3U(d_len, >=, s_len);
+       ASSERT3U(hdr_copy.level, !=, ZIO_COMPLEVEL_INHERIT);
+
+       /* Invalid compressed buffer size encoded at start */
+       if (c_len + sizeof (*hdr) > s_len) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_dec_header_inval);
+               return (1);
+       }
+
+       dctx = ZSTD_createDCtx_advanced(zstd_dctx_malloc);
+       if (!dctx) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_dec_alloc_fail);
+               return (1);
+       }
+
+       /* Set header type to "magicless" */
+       ZSTD_DCtx_setParameter(dctx, ZSTD_d_format, ZSTD_f_zstd1_magicless);
+
+       /* Decompress the data and release the context */
+       result = ZSTD_decompressDCtx(dctx, d_start, d_len, hdr->data, c_len);
+       ZSTD_freeDCtx(dctx);
+
+       /*
+        * Returns 0 on success (decompression function returned non-negative)
+        * and non-zero on failure (decompression function returned negative.
+        */
+       if (ZSTD_isError(result)) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_dec_fail);
+               return (1);
+       }
+
+       if (level) {
+               *level = hdr_copy.level;
+       }
+
+       return (0);
+}
+
+/* Decompress datablock using zstd */
+int
+zstd_decompress(void *s_start, void *d_start, size_t s_len, size_t d_len,
+    int level __maybe_unused)
+{
+
+       return (zstd_decompress_level(s_start, d_start, s_len, d_len, NULL));
+}
+
+/* Allocator for zstd compression context using mempool_allocator */
+static void *
+zstd_alloc(void *opaque __maybe_unused, size_t size)
+{
+       size_t nbytes = sizeof (struct zstd_kmem) + size;
+       struct zstd_kmem *z = NULL;
+
+       z = (struct zstd_kmem *)zstd_mempool_alloc(zstd_mempool_cctx, nbytes);
+
+       if (!z) {
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_alloc_fail);
+               return (NULL);
+       }
+
+       return ((void*)z + (sizeof (struct zstd_kmem)));
+}
+
+/*
+ * Allocator for zstd decompression context using mempool_allocator with
+ * fallback to reserved memory if allocation fails
+ */
+static void *
+zstd_dctx_alloc(void *opaque __maybe_unused, size_t size)
+{
+       size_t nbytes = sizeof (struct zstd_kmem) + size;
+       struct zstd_kmem *z = NULL;
+       enum zstd_kmem_type type = ZSTD_KMEM_DEFAULT;
+
+       z = (struct zstd_kmem *)zstd_mempool_alloc(zstd_mempool_dctx, nbytes);
+       if (!z) {
+               /* Try harder, decompression shall not fail */
+               z = vmem_alloc(nbytes, KM_SLEEP);
+               if (z) {
+                       z->pool = NULL;
+               }
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_alloc_fail);
+       } else {
+               return ((void*)z + (sizeof (struct zstd_kmem)));
+       }
+
+       /* Fallback if everything fails */
+       if (!z) {
+               /*
+                * Barrier since we only can handle it in a single thread. All
+                * other following threads need to wait here until decompression
+                * is completed. zstd_free will release this barrier later.
+                */
+               mutex_enter(&zstd_dctx_fallback.barrier);
+
+               z = zstd_dctx_fallback.mem;
+               type = ZSTD_KMEM_DCTX;
+               ZSTDSTAT_BUMP(zstd_stat_alloc_fallback);
+       }
+
+       /* Allocation should always be successful */
+       if (!z) {
+               return (NULL);
+       }
+
+       z->kmem_type = type;
+       z->kmem_size = nbytes;
+
+       return ((void*)z + (sizeof (struct zstd_kmem)));
+}
+
+/* Free allocated memory by its specific type */
+static void
+zstd_free(void *opaque __maybe_unused, void *ptr)
+{
+       struct zstd_kmem *z = (ptr - sizeof (struct zstd_kmem));
+       enum zstd_kmem_type type;
+
+       ASSERT3U(z->kmem_type, <, ZSTD_KMEM_COUNT);
+       ASSERT3U(z->kmem_type, >, ZSTD_KMEM_UNKNOWN);
+
+       type = z->kmem_type;
+       switch (type) {
+       case ZSTD_KMEM_DEFAULT:
+               vmem_free(z, z->kmem_size);
+               break;
+       case ZSTD_KMEM_POOL:
+               zstd_mempool_free(z);
+               break;
+       case ZSTD_KMEM_DCTX:
+               mutex_exit(&zstd_dctx_fallback.barrier);
+               break;
+       default:
+               break;
+       }
+}
+
+/* Allocate fallback memory to ensure safe decompression */
+static void __init
+create_fallback_mem(struct zstd_fallback_mem *mem, size_t size)
+{
+       mem->mem_size = size;
+       mem->mem = vmem_zalloc(mem->mem_size, KM_SLEEP);
+       mutex_init(&mem->barrier, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
+}
+
+/* Initialize memory pool barrier mutexes */
+static void __init
+zstd_mempool_init(void)
+{
+       zstd_mempool_cctx = (struct zstd_pool *)
+           kmem_zalloc(ZSTD_POOL_MAX * sizeof (struct zstd_pool), KM_SLEEP);
+       zstd_mempool_dctx = (struct zstd_pool *)
+           kmem_zalloc(ZSTD_POOL_MAX * sizeof (struct zstd_pool), KM_SLEEP);
+
+       for (int i = 0; i < ZSTD_POOL_MAX; i++) {
+               mutex_init(&zstd_mempool_cctx[i].barrier, NULL,
+                   MUTEX_DEFAULT, NULL);
+               mutex_init(&zstd_mempool_dctx[i].barrier, NULL,
+                   MUTEX_DEFAULT, NULL);
+       }
+}
+
+/* Initialize zstd-related memory handling */
+static int __init
+zstd_meminit(void)
+{
+       zstd_mempool_init();
+
+       /*
+        * Estimate the size of the fallback decompression context.
+        * The expected size on x64 with current ZSTD should be about 160 KB.
+        */
+       create_fallback_mem(&zstd_dctx_fallback,
+           P2ROUNDUP(ZSTD_estimateDCtxSize() + sizeof (struct zstd_kmem),
+           PAGESIZE));
+
+       return (0);
+}
+
+/* Release object from pool and free memory */
+static void __exit
+release_pool(struct zstd_pool *pool)
+{
+       mutex_destroy(&pool->barrier);
+       vmem_free(pool->mem, pool->size);
+       pool->mem = NULL;
+       pool->size = 0;
+}
+
+/* Release memory pool objects */
+static void __exit
+zstd_mempool_deinit(void)
+{
+       for (int i = 0; i < ZSTD_POOL_MAX; i++) {
+               release_pool(&zstd_mempool_cctx[i]);
+               release_pool(&zstd_mempool_dctx[i]);
+       }
+
+       kmem_free(zstd_mempool_dctx, ZSTD_POOL_MAX * sizeof (struct zstd_pool));
+       kmem_free(zstd_mempool_cctx, ZSTD_POOL_MAX * sizeof (struct zstd_pool));
+       zstd_mempool_dctx = NULL;
+       zstd_mempool_cctx = NULL;
+}
+
+extern int __init
+zstd_init(void)
+{
+       /* Set pool size by using maximum sane thread count * 4 */
+       pool_count = (boot_ncpus * 4);
+       zstd_meminit();
+
+       /* Initialize kstat */
+       zstd_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zstd", "misc",
+           KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (zstd_stats) / sizeof (kstat_named_t),
+           KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
+       if (zstd_ksp != NULL) {
+               zstd_ksp->ks_data = &zstd_stats;
+               kstat_install(zstd_ksp);
+       }
+
+       return (0);
+}
+
+extern void __exit
+zstd_fini(void)
+{
+       /* Deinitialize kstat */
+       if (zstd_ksp != NULL) {
+               kstat_delete(zstd_ksp);
+               zstd_ksp = NULL;
+       }
+
+       /* Release fallback memory */
+       vmem_free(zstd_dctx_fallback.mem, zstd_dctx_fallback.mem_size);
+       mutex_destroy(&zstd_dctx_fallback.barrier);
+
+       /* Deinit memory pool */
+       zstd_mempool_deinit();
+}
+
+#if defined(_KERNEL)
+module_init(zstd_init);
+module_exit(zstd_fini);
+
+ZFS_MODULE_DESCRIPTION("ZSTD Compression for ZFS");
+ZFS_MODULE_LICENSE("BSD");
+ZFS_MODULE_VERSION(ZSTD_VERSION_STRING);
+
+EXPORT_SYMBOL(zstd_compress);
+EXPORT_SYMBOL(zstd_decompress_level);
+EXPORT_SYMBOL(zstd_decompress);
+#endif
index 20c2ee8cdb68e599d0d1230d71c735c27e013ac4..9d39947525a3a50b37504d4dba3e905347bbdd2d 100644 (file)
@@ -52,6 +52,7 @@ export KMOD_ZLUA=@abs_top_builddir@/module/lua/zlua.ko
 export KMOD_ICP=@abs_top_builddir@/module/icp/icp.ko
 export KMOD_ZFS=@abs_top_builddir@/module/zfs/zfs.ko
 export KMOD_FREEBSD=@abs_top_builddir@/module/openzfs.ko
+export KMOD_ZZSTD=@abs_top_builddir@/module/zstd/zzstd.ko
 endef
 
 export EXTRA_ENVIRONMENT
index e1a49dca14f460fbfd7a0546ce1a40a3d2a173bc..8c555597335e36ea0808f7ad91069018d29af0fd 100755 (executable)
@@ -89,6 +89,7 @@ STRIP[4]="\${STRIP[0]}"
 STRIP[5]="\${STRIP[0]}"
 STRIP[6]="\${STRIP[0]}"
 STRIP[7]="\${STRIP[0]}"
+STRIP[8]="\${STRIP[0]}"
 BUILT_MODULE_NAME[0]="zavl"
 BUILT_MODULE_LOCATION[0]="module/avl/"
 DEST_MODULE_LOCATION[0]="/extra/avl/avl"
@@ -113,4 +114,7 @@ DEST_MODULE_LOCATION[6]="/extra/lua/zlua"
 BUILT_MODULE_NAME[7]="spl"
 BUILT_MODULE_LOCATION[7]="module/spl/"
 DEST_MODULE_LOCATION[7]="/extra/spl/spl"
+BUILT_MODULE_NAME[8]="zzstd"
+BUILT_MODULE_LOCATION[8]="module/zstd/"
+DEST_MODULE_LOCATION[8]="/extra/zstd/zzstd"
 EOF
index e1cfdc5e1650b33ee684b18cd8cc689b51653567..e676fc295fa841ec425ff553db69c9f3ade46fc9 100755 (executable)
@@ -30,6 +30,7 @@ KMOD_ZLUA=${KMOD_ZLUA:-zlua}
 KMOD_ICP=${KMOD_ICP:-icp}
 KMOD_ZFS=${KMOD_ZFS:-zfs}
 KMOD_FREEBSD=${KMOD_FREEBSD:-openzfs}
+KMOD_ZZSTD=${KMOD_ZZSTD:-zzstd}
 
 
 usage() {
@@ -81,8 +82,8 @@ check_modules_linux() {
        LOADED_MODULES=""
        MISSING_MODULES=""
 
-       for KMOD in $KMOD_SPL $KMOD_ZAVL $KMOD_ZNVPAIR \
-           $KMOD_ZUNICODE $KMOD_ZCOMMON $KMOD_ZLUA $KMOD_ICP $KMOD_ZFS; do
+       for KMOD in $KMOD_SPL $KMOD_ZAVL $KMOD_ZNVPAIR $KMOD_ZUNICODE $KMOD_ZCOMMON \
+           $KMOD_ZLUA $KMOD_ZZSTD $KMOD_ICP $KMOD_ZFS; do
                NAME=$(basename "$KMOD" .ko)
 
                if lsmod | grep -E -q "^${NAME}"; then
@@ -151,7 +152,8 @@ load_modules_linux() {
        fi
 
        for KMOD in $KMOD_SPL $KMOD_ZAVL $KMOD_ZNVPAIR \
-           $KMOD_ZUNICODE $KMOD_ZCOMMON $KMOD_ZLUA $KMOD_ICP $KMOD_ZFS; do
+           $KMOD_ZUNICODE $KMOD_ZCOMMON $KMOD_ZLUA $KMOD_ZZSTD \
+           $KMOD_ICP $KMOD_ZFS; do
                load_module_linux "$KMOD" || return 1
        done
 
@@ -189,8 +191,8 @@ unload_modules_freebsd() {
 }
 
 unload_modules_linux() {
-       for KMOD in $KMOD_ZFS $KMOD_ICP $KMOD_ZLUA $KMOD_ZCOMMON $KMOD_ZUNICODE \
-           $KMOD_ZNVPAIR  $KMOD_ZAVL $KMOD_SPL; do
+       for KMOD in $KMOD_ZFS $KMOD_ICP $KMOD_ZZSTD $KMOD_ZLUA $KMOD_ZCOMMON \
+           $KMOD_ZUNICODE $KMOD_ZNVPAIR  $KMOD_ZAVL $KMOD_SPL; do
                NAME=$(basename "$KMOD" .ko)
                USE_COUNT=$(lsmod | grep -E "^${NAME} " | awk '{print $3}')
 
index dcfd1cc91a4fa998ebea20db1296670ebfbc897d..615c4efc461ba3d516f80d116b62daac91c0b58d 100644 (file)
@@ -107,7 +107,7 @@ tests = ['zdb_002_pos', 'zdb_003_pos', 'zdb_004_pos', 'zdb_005_pos',
     'zdb_006_pos', 'zdb_args_neg', 'zdb_args_pos',
     'zdb_block_size_histogram', 'zdb_checksum', 'zdb_decompress',
     'zdb_display_block', 'zdb_object_range_neg', 'zdb_object_range_pos',
-    'zdb_objset_id']
+    'zdb_objset_id', 'zdb_decompress_zstd']
 pre =
 post =
 tags = ['functional', 'cli_root', 'zdb']
@@ -216,7 +216,7 @@ tests = ['zfs_receive_001_pos', 'zfs_receive_002_pos', 'zfs_receive_003_pos',
     'zfs_receive_016_pos', 'receive-o-x_props_override',
     'zfs_receive_from_encrypted', 'zfs_receive_to_encrypted',
     'zfs_receive_raw', 'zfs_receive_raw_incremental', 'zfs_receive_-e',
-    'zfs_receive_raw_-d']
+    'zfs_receive_raw_-d', 'zfs_receive_from_zstd']
 tags = ['functional', 'cli_root', 'zfs_receive']
 
 [tests/functional/cli_root/zfs_rename]
@@ -253,7 +253,8 @@ tests = ['cache_001_pos', 'cache_002_neg', 'canmount_001_pos',
     'user_property_001_pos', 'user_property_003_neg', 'readonly_001_pos',
     'user_property_004_pos', 'version_001_neg', 'zfs_set_001_neg',
     'zfs_set_002_neg', 'zfs_set_003_neg', 'property_alias_001_pos',
-    'mountpoint_003_pos', 'ro_props_001_pos', 'zfs_set_keylocation']
+    'mountpoint_003_pos', 'ro_props_001_pos', 'zfs_set_keylocation',
+    'zfs_set_feature_activation']
 tags = ['functional', 'cli_root', 'zfs_set']
 
 [tests/functional/cli_root/zfs_share]
@@ -537,7 +538,8 @@ tags = ['functional', 'cli_user', 'zpool_status']
 
 [tests/functional/compression]
 tests = ['compress_001_pos', 'compress_002_pos', 'compress_003_pos',
-    'l2arc_compressed_arc', 'l2arc_compressed_arc_disabled']
+    'l2arc_compressed_arc', 'l2arc_compressed_arc_disabled',
+    'l2arc_encrypted', 'l2arc_encrypted_no_compressed_arc']
 tags = ['functional', 'compression']
 
 [tests/functional/cp_files]
index a6a33891208c7f375e6a9573d9b766bb52e44cc0..6d467b60051d706894df1851d9c36e58aedb9c2d 100644 (file)
@@ -15,7 +15,7 @@
 
 . $STF_SUITE/include/libtest.shlib
 
-typeset -a compress_prop_vals=('off' 'lzjb' 'lz4' 'gzip' 'zle')
+typeset -a compress_prop_vals=('off' 'lzjb' 'lz4' 'gzip' 'zle' 'zstd')
 typeset -a checksum_prop_vals=('on' 'off' 'fletcher2' 'fletcher4' 'sha256'
     'noparity' 'sha512' 'skein')
 if ! is_freebsd; then
index 3cf13f3ae60eb57e5eb0e8d775a7975595393f6d..18420efcb26a2d00b3ed2c1c888031e19fcc5128 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@ dist_pkgdata_SCRIPTS = \
        zdb_block_size_histogram.ksh \
        zdb_checksum.ksh \
        zdb_decompress.ksh \
+       zdb_decompress_zstd.ksh \
        zdb_object_range_neg.ksh \
        zdb_object_range_pos.ksh \
        zdb_display_block.ksh \
index 1d344cf2acc3ce40019365f9fa14671c2cb20e94..1b0219780adc807da5befffbd93d0ec088b4f653 100755 (executable)
@@ -58,7 +58,7 @@ set -A args "create" "add" "destroy" "import fakepool" \
     "setvprop" "blah blah" "-%" "--?" "-*" "-=" \
     "-a" "-f" "-g" "-j" "-n" "-o" "-p" "-p /tmp" "-r" \
     "-t" "-w" "-z" "-E" "-H" "-I" "-J" "-K" \
-    "-N" "-Q" "-R" "-T" "-W" "-Z"
+    "-N" "-Q" "-R" "-T" "-W"
 
 log_assert "Execute zdb using invalid parameters."
 
diff --git a/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zdb/zdb_decompress_zstd.ksh b/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zdb/zdb_decompress_zstd.ksh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..238d495
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,114 @@
+#!/bin/ksh
+
+#
+# This file and its contents are supplied under the terms of the
+# Common Development and Distribution License ("CDDL"), version 1.0.
+# You may only use this file in accordance with the terms of version
+# 1.0 of the CDDL.
+#
+# A full copy of the text of the CDDL should have accompanied this
+# source.  A copy of the CDDL is also available via the Internet at
+# http://www.illumos.org/license/CDDL.
+#
+
+#
+# Copyright (c) 2020 The FreeBSD Foundation [1]
+#
+# [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+#     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+
+. $STF_SUITE/include/libtest.shlib
+
+#
+# Description:
+# zdb -Z pool <objid> will display the ZSTD compression header
+#     This will contain the actual length of the compressed data, as well as
+#     the version of ZSTD used to compress the block, and the compression level
+#
+# Strategy:
+# 1. Create a pool, set compression to zstd-<random level>
+# 2. Write some identifiable data to a file
+# 3. Run zdb -Zddddddbbbbbb against the file
+# 4. Record the DVA, lsize, and psize, and ZSTD header of L0 block 0
+# 5. Check that the ZSTD length is less than psize
+# 6. Check that the ZSTD level matches the level we requested
+# 7. Run zdb -R with :dr flags and confirm the size and content match
+#
+
+function cleanup
+{
+       datasetexists $TESTPOOL && destroy_pool $TESTPOOL
+}
+
+log_assert "Verify zdb -Z (read ZSTD header) works as expected"
+log_onexit cleanup
+src_data="$STF_SUITE/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zstd_test_data.txt"
+init_data=$TESTDIR/file1
+write_count=128
+blksize=131072
+verify_runnable "global"
+verify_disk_count "$DISKS" 2
+random_level=$((RANDOM%19 + 1))
+
+default_mirror_setup_noexit $DISKS
+log_must zfs set recordsize=$blksize $TESTPOOL/$TESTFS
+log_must zfs set compression=zstd-$random_level $TESTPOOL/$TESTFS
+
+# write the 1k of text 128 times
+for i in {1..$write_count}
+do
+       cat $src_data >> $init_data
+done
+
+sync_pool $TESTPOOL true
+
+# get object number of file
+listing=$(ls -i $init_data)
+set -A array $listing
+obj=${array[0]}
+log_note "file $init_data has object number $obj"
+
+output=$(zdb -Zddddddbbbbbb $TESTPOOL/$TESTFS $obj 2> /dev/null \
+    |grep -m 1 "L0 DVA" |head -n1)
+dva=$(sed -Ene 's/^.+DVA\[0\]=<([^>]+)>.*$/\1/p' <<< "$output")
+log_note "block 0 of $init_data has a DVA of $dva"
+
+# use the length reported by zdb -ddddddbbbbbb
+size_str=$(sed -Ene 's/^.+ size=([^ ]+) .*$/\1/p' <<< "$output")
+# convert sizes to decimal
+lsize=$(echo $size_str |awk '{split($0,array,"/")} END{print array[1]}')
+lsize_orig=$lsize
+lsize=${lsize%?}
+lsize_bytes=$((16#$lsize))
+psize=$(echo $size_str |awk '{split($0,array,"/")} END{print array[2]}')
+psize_orig=$psize
+psize=${psize%?}
+psize_bytes=$((16#$psize))
+log_note "block size $size_str"
+
+# Get the ZSTD header reported by zdb -Z
+zstd_str=$(sed -Ene 's/^.+ ZSTD:size=([^:]+):version=([^:]+):level=([^:]+):.*$/\1:\2:\3/p' <<< "$output")
+zstd_size=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[1]}')
+log_note "ZSTD compressed size $zstd_size"
+(( $psize_bytes < $zstd_size )) && log_fail \
+"zdb -Z failed: physical block size was less than header content length ($psize_bytes < $zstd_size)"
+
+zstd_version=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[2]}')
+log_note "ZSTD version $zstd_version"
+
+zstd_level=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[3]}')
+log_note "ZSTD level $zstd_level"
+(( $zstd_level != $random_level )) && log_fail \
+"zdb -Z failed: compression level did not match header level ($zstd_level < $random_level)"
+
+vdev=$(echo "$dva" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[1]}')
+offset=$(echo "$dva" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[2]}')
+# Check the first 1024 bytes
+output=$(ZDB_NO_ZLE="true" zdb -R $TESTPOOL $vdev:$offset:$size_str:dr 2> /dev/null)
+outsize=$(wc -c <<< "$output")
+(( $outsize != $blksize )) && log_fail \
+"zdb -Z failed to decompress the data to the expected length ($outsize != $lsize_bytes)"
+cmp $init_data - <<< "$output"
+(( $? != 0 )) && log_fail "zdb -R :dr failed to decompress the data properly"
+
+log_pass "zdb -Z flag (ZSTD compression header) works as expected"
index d3d81f8697e5befe9aff4cf5918c8d89b17972a3..f13a955d8373fb79be6ad9b2097d4313c7b923d8 100644 (file)
@@ -20,8 +20,12 @@ dist_pkgdata_SCRIPTS = \
        zfs_receive_016_pos.ksh \
        receive-o-x_props_override.ksh \
        zfs_receive_from_encrypted.ksh \
+       zfs_receive_from_zstd.ksh \
        zfs_receive_to_encrypted.ksh \
        zfs_receive_raw.ksh \
        zfs_receive_raw_incremental.ksh \
        zfs_receive_raw_-d.ksh \
        zfs_receive_-e.ksh
+
+dist_pkgdata_DATA = \
+       zstd_test_data.txt
diff --git a/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zfs_receive_from_zstd.ksh b/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zfs_receive_from_zstd.ksh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..14a1759
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,112 @@
+#!/bin/ksh -p
+#
+# CDDL HEADER START
+#
+# This file and its contents are supplied under the terms of the
+# Common Development and Distribution License ("CDDL"), version 1.0.
+# You may only use this file in accordance with the terms of version
+# 1.0 of the CDDL.
+#
+# A full copy of the text of the CDDL should have accompanied this
+# source.  A copy of the CDDL is also available via the Internet at
+# http://www.illumos.org/license/CDDL.
+#
+# CDDL HEADER END
+#
+
+#
+# Copyright (c) 2020 The FreeBSD Foundation [1]
+#
+# [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+#     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+
+. $STF_SUITE/include/libtest.shlib
+
+#
+# DESCRIPTION:
+# ZFS should receive a ZSTD compressed block and be able to determine the level
+#
+# STRATEGY:
+# 1. Create a ZSTD compressed dataset (random level)
+# 2. Create and checksum a file on the compressed dataset
+# 3. Snapshot the compressed dataset
+# 4. Attempt to receive the snapshot into a new dataset
+# 5. Verify the checksum of the file is the same as the original
+# 6. Verify the compression level is correctly stored
+#
+
+verify_runnable "both"
+
+function cleanup
+{
+       datasetexists $TESTPOOL/$TESTFS1 && \
+               log_must zfs destroy -r $TESTPOOL/$TESTFS1
+
+       datasetexists $TESTPOOL/$TESTFS2 && \
+               log_must zfs destroy -r $TESTPOOL/$TESTFS2
+}
+
+log_onexit cleanup
+
+log_assert "ZFS should track compression level when receiving a ZSTD stream"
+
+typeset src_data="$STF_SUITE/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zstd_test_data.txt"
+typeset snap="$TESTPOOL/$TESTFS1@snap"
+
+random_level=$((RANDOM%19 + 1))
+log_note "Randomly selected ZSTD level: $random_level"
+
+log_must zfs create -o compress=zstd-$random_level $TESTPOOL/$TESTFS1
+# Make a 5kb compressible file
+log_must cat $src_data $src_data $src_data $src_data $src_data \
+    > /$TESTPOOL/$TESTFS1/$TESTFILE0
+typeset checksum=$(md5digest /$TESTPOOL/$TESTFS1/$TESTFILE0)
+
+log_must zfs snapshot $snap
+
+# get object number of file
+listing=$(ls -i /$TESTPOOL/$TESTFS1/$TESTFILE0)
+set -A array $listing
+obj=${array[0]}
+log_note "file /$TESTPOOL/$TESTFS1/$TESTFILE0 has object number $obj"
+
+output=$(zdb -Zddddddbbbbbb $TESTPOOL/$TESTFS1 $obj 2> /dev/null \
+    |grep -m 1 "L0 DVA" |head -n1)
+dva=$(sed -Ene 's/^.+DVA\[0\]=<([^>]+)>.*$/\1/p' <<< "$output")
+log_note "block 0 of /$TESTPOOL/$TESTFS1/$TESTFILE0 has a DVA of $dva"
+
+zstd_str=$(sed -Ene 's/^.+ ZSTD:size=([^:]+):version=([^:]+):level=([^:]+):.*$/\1:\2:\3/p' <<< "$output")
+zstd_size1=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[1]}')
+zstd_version1=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[2]}')
+zstd_level1=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[3]}')
+log_note "ZSTD src: size=$zstd_size1 version=$zstd_version1 level=$zstd_level1"
+
+log_note "Verify ZFS can receive the ZSTD compressed stream"
+log_must eval "zfs send -ec $snap | zfs receive $TESTPOOL/$TESTFS2"
+
+typeset cksum1=$(md5digest /$TESTPOOL/$TESTFS2/$TESTFILE0)
+[[ "$cksum1" == "$checksum" ]] || \
+       log_fail "Checksums differ ($cksum1 != $checksum)"
+
+# get object number of file
+listing=$(ls -i /$TESTPOOL/$TESTFS2/$TESTFILE0)
+set -A array $listing
+obj=${array[0]}
+log_note "file /$TESTPOOL/$TESTFS2/$TESTFILE0 has object number $obj"
+
+output=$(zdb -Zddddddbbbbbb $TESTPOOL/$TESTFS2 $obj 2> /dev/null \
+    |grep -m 1 "L0 DVA" |head -n1)
+dva=$(sed -Ene 's/^.+DVA\[0\]=<([^>]+)>.*$/\1/p' <<< "$output")
+log_note "block 0 of /$TESTPOOL/$TESTFS2/$TESTFILE0 has a DVA of $dva"
+
+zstd_str=$(sed -Ene 's/^.+ ZSTD:size=([^:]+):version=([^:]+):level=([^:]+):.*$/\1:\2:\3/p' <<< "$output")
+zstd_size2=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[1]}')
+(( $zstd_size2 != $zstd_size1 )) && log_fail \
+"ZFS recv failed: compressed size differs ($zstd_size2 != $zstd_size1)"
+zstd_version2=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[2]}')
+zstd_level2=$(echo "$zstd_str" |awk '{split($0,array,":")} END{print array[3]}')
+log_note "ZSTD dest: size=$zstd_size2 version=$zstd_version2 level=$zstd_level2"
+(( $zstd_level2 != $zstd_level1 )) && log_fail \
+"ZFS recv failed: compression level did not match header level ($zstd_level2 != $zstd_level1)"
+
+log_pass "ZFS can receive a ZSTD stream and determine the compression level"
diff --git a/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zstd_test_data.txt b/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_receive/zstd_test_data.txt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..da6a0c7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
+Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum. Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim..
index 015464bf47726d1f6069345283f0eb0773a182f9..f7362ff2556fbc175c575d329f5eeb442222062d 100644 (file)
@@ -28,7 +28,8 @@ dist_pkgdata_SCRIPTS = \
        zfs_set_001_neg.ksh \
        zfs_set_002_neg.ksh \
        zfs_set_003_neg.ksh \
-       zfs_set_keylocation.ksh
+       zfs_set_keylocation.ksh \
+       zfs_set_feature_activation.ksh
 
 dist_pkgdata_DATA = \
        zfs_set_common.kshlib
diff --git a/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_set/zfs_set_feature_activation.ksh b/tests/zfs-tests/tests/functional/cli_root/zfs_set/zfs_set_feature_activation.ksh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..c5e6fb9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,98 @@
+#!/bin/ksh -p
+#
+# CDDL HEADER START
+#
+# The contents of this file are subject to the terms of the
+# Common Development and Distribution License (the "License").
+# You may not use this file except in compliance with the License.
+#
+# You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
+# or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
+# See the License for the specific language governing permissions
+# and limitations under the License.
+#
+# When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
+# file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
+# If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
+# fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
+# information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
+#
+# CDDL HEADER END
+#
+
+#
+# Copyright (c) 2020 The FreeBSD Foundation [1]
+#
+# [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+#     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+
+. $STF_SUITE/include/libtest.shlib
+
+#
+# DESCRIPTION:
+# Setting the compression property to any of the zstd levels should activate
+# the zstd feature flag. Destroying the last dataset using the zstd feature flag
+# should revert the feature to the 'enabled' state.
+#
+# STRATEGY:
+# 1. Create pool, then create a file system within it.
+# 2. Check that the zstd feature flag is 'enabled'.
+# 3. Setting the compression property to zstd.
+# 4. Check that the zstd feature flag is now 'active'.
+# 5. Destroy the dataset
+# 6. Confirm that the feature flag reverts to the 'enabled' state.
+#
+
+verify_runnable "both"
+
+log_assert "Setting compression=zstd should activate the"\
+       "org.freebsd:zstd_compress feature flag, and destroying the last"\
+       "dataset using that property, should revert the feature flag to"\
+       "the enabled state."
+
+export VDEV_ZSTD="$TEST_BASE_DIR/vdev-zstd"
+
+function cleanup
+{
+       if poolexists $TESTPOOL-zstd ; then
+               destroy_pool $TESTPOOL-zstd
+       fi
+
+       rm $VDEV_ZSTD
+}
+log_onexit cleanup
+
+log_must truncate -s $SPA_MINDEVSIZE $VDEV_ZSTD
+log_must zpool create $TESTPOOL-zstd $VDEV_ZSTD
+
+featureval="$(get_pool_prop feature@zstd_compress $TESTPOOL-zstd)"
+
+[[ "$featureval" == "disabled" ]] && \
+       log_unsupported "ZSTD feature flag unsupposed"
+
+[[ "$featureval" == "active" ]] && \
+       log_unsupported "ZSTD feature already active before test"
+
+random_level=$((RANDOM%19 + 1))
+log_note "Randomly selected ZSTD level: $random_level"
+
+log_must zfs create -o compress=zstd-$random_level $TESTPOOL-zstd/$TESTFS-zstd
+
+featureval="$(get_pool_prop feature@zstd_compress $TESTPOOL-zstd)"
+
+log_note "After zfs set, feature flag value is: $featureval"
+
+[[ "$featureval" == "active" ]] ||
+       log_fail "ZSTD feature flag not activated"
+
+log_must zfs destroy $TESTPOOL-zstd/$TESTFS-zstd
+
+featureval="$(get_pool_prop feature@zstd_compress $TESTPOOL-zstd)"
+
+log_note "After zfs destroy, feature flag value is: $featureval"
+
+[[ "$featureval" == "enabled" ]] ||
+       log_fail "ZSTD feature flag not deactivated"
+
+log_pass "Setting compression=zstd activated the feature flag, and"\
+       "destroying the dataset deactivated it."
index 4991b76bfa575e788e2548f2e4a0bf942a494edd..8abef65de19fa85f764c33d8137f57efd0a94a6a 100644 (file)
@@ -93,6 +93,7 @@ if is_linux || is_freebsd; then
            "feature@resilver_defer"
            "feature@bookmark_v2"
            "feature@livelist"
+           "feature@zstd_compress"
        )
 fi
 
index bf5901e54d7cfbd80399414f499a5c0b85673cf6..92a973258d656c8903c86a0e0b377b8cb33a9862 100644 (file)
@@ -7,7 +7,9 @@ dist_pkgdata_SCRIPTS = \
        compress_003_pos.ksh \
        compress_004_pos.ksh \
        l2arc_compressed_arc.ksh \
-       l2arc_compressed_arc_disabled.ksh
+       l2arc_compressed_arc_disabled.ksh \
+       l2arc_encrypted.ksh \
+       l2arc_encrypted_no_compressed_arc.ksh
 
 dist_pkgdata_DATA = \
        compress.cfg
diff --git a/tests/zfs-tests/tests/functional/compression/l2arc_encrypted.ksh b/tests/zfs-tests/tests/functional/compression/l2arc_encrypted.ksh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..fb460da
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,103 @@
+#!/bin/ksh -p
+#
+# CDDL HEADER START
+#
+# This file and its contents are supplied under the terms of the
+# Common Development and Distribution License ("CDDL"), version 1.0.
+# You may only use this file in accordance with the terms of version
+# 1.0 of the CDDL.
+#
+# A full copy of the text of the CDDL should have accompanied this
+# source.  A copy of the CDDL is also available via the Internet at
+# http://www.illumos.org/license/CDDL.
+#
+# CDDL HEADER END
+#
+
+#
+# Copyright (c) 2020 The FreeBSD Foundation [1]
+#
+# [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+#     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+
+. $STF_SUITE/include/libtest.shlib
+
+export SIZE=1G
+export VDIR=$TESTDIR/disk.persist_l2arc
+export VDEV="$VDIR/a"
+export VDEV_CACHE="$VDIR/b"
+export PASSPHRASE="password"
+
+# fio options
+export DIRECTORY=/$TESTPOOL-l2arc/encrypted
+export NUMJOBS=4
+export RUNTIME=30
+export PERF_RANDSEED=1234
+export PERF_COMPPERCENT=66
+export PERF_COMPCHUNK=0
+export BLOCKSIZE=128K
+export SYNC_TYPE=0
+export DIRECT=1
+
+#
+# DESCRIPTION:
+#      System with compressed_arc disabled succeeds at reading from L2ARC
+#
+# STRATEGY:
+#      1. Enable compressed_arc.
+#      2. Create pool with a cache device, encryption, and compression enabled.
+#      3. Read the number of L2ARC checksum failures.
+#      4. Create a random file in that pool and random read for 30 sec.
+#      5. Read the number of L2ARC checksum failures.
+#
+
+verify_runnable "global"
+
+log_assert "L2ARC with encryption enabled succeeds."
+
+origin_carc_setting=$(get_tunable COMPRESSED_ARC_ENABLED)
+
+function cleanup
+{
+       if poolexists $TESTPOOL-l2arc ; then
+               destroy_pool $TESTPOOL-l2arc
+       fi
+
+       log_must set_tunable64 COMPRESSED_ARC_ENABLED $origin_carc_setting
+}
+log_onexit cleanup
+
+# Enable Compressed ARC so that in-ARC and on-disk will match
+log_must set_tunable64 COMPRESSED_ARC_ENABLED 1
+
+log_must rm -rf $VDIR
+log_must mkdir -p $VDIR
+log_must mkfile $SIZE $VDEV
+
+typeset fill_mb=800
+typeset cache_sz=$(( floor($fill_mb / 2) ))
+export FILE_SIZE=$(( floor($fill_mb / $NUMJOBS) ))M
+
+log_must truncate -s ${cache_sz}M $VDEV_CACHE
+
+log_must zpool create -O compression=zstd -f $TESTPOOL-l2arc $VDEV cache $VDEV_CACHE
+
+log_must eval "echo $PASSPHRASE | zfs create -o compression=zstd " \
+       "-o encryption=on -o keyformat=passphrase -o keylocation=prompt " \
+       "$TESTPOOL-l2arc/encrypted"
+
+l2_cksum_bad_start=$(get_arcstat l2_cksum_bad)
+
+log_must fio $FIO_SCRIPTS/mkfiles.fio
+log_must fio $FIO_SCRIPTS/random_reads.fio
+
+l2_cksum_bad_end=$(get_arcstat l2_cksum_bad)
+
+log_note "L2ARC Failed Checksums before: $l2_cksum_bad_start After:"\
+       "$l2_cksum_bad_end"
+log_must test $(( $l2_cksum_bad_end - $l2_cksum_bad_start )) -eq 0
+
+log_must zpool destroy -f $TESTPOOL-l2arc
+
+log_pass "L2ARC with encryption and compressed_arc enabled does not result in"\
+       "checksum errors."
diff --git a/tests/zfs-tests/tests/functional/compression/l2arc_encrypted_no_compressed_arc.ksh b/tests/zfs-tests/tests/functional/compression/l2arc_encrypted_no_compressed_arc.ksh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..45ef489
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,103 @@
+#!/bin/ksh -p
+#
+# CDDL HEADER START
+#
+# This file and its contents are supplied under the terms of the
+# Common Development and Distribution License ("CDDL"), version 1.0.
+# You may only use this file in accordance with the terms of version
+# 1.0 of the CDDL.
+#
+# A full copy of the text of the CDDL should have accompanied this
+# source.  A copy of the CDDL is also available via the Internet at
+# http://www.illumos.org/license/CDDL.
+#
+# CDDL HEADER END
+#
+
+#
+# Copyright (c) 2020 The FreeBSD Foundation [1]
+#
+# [1] Portions of this software were developed by Allan Jude
+#     under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
+
+. $STF_SUITE/include/libtest.shlib
+
+export SIZE=1G
+export VDIR=$TESTDIR/disk.persist_l2arc
+export VDEV="$VDIR/a"
+export VDEV_CACHE="$VDIR/b"
+export PASSPHRASE="password"
+
+# fio options
+export DIRECTORY=/$TESTPOOL-l2arc/encrypted
+export NUMJOBS=4
+export RUNTIME=30
+export PERF_RANDSEED=1234
+export PERF_COMPPERCENT=66
+export PERF_COMPCHUNK=0
+export BLOCKSIZE=128K
+export SYNC_TYPE=0
+export DIRECT=1
+
+#
+# DESCRIPTION:
+#      System with compressed_arc disabled succeeds at reading from L2ARC
+#
+# STRATEGY:
+#      1. Disable compressed_arc.
+#      2. Create pool with a cache device, encryption, and compression enabled.
+#      3. Read the number of L2ARC checksum failures.
+#      4. Create a random file in that pool and random read for 30 sec.
+#      5. Read the number of L2ARC checksum failures.
+#
+
+verify_runnable "global"
+
+log_assert "L2ARC with compressed_arc disabled succeeds."
+
+origin_carc_setting=$(get_tunable COMPRESSED_ARC_ENABLED)
+
+function cleanup
+{
+       if poolexists $TESTPOOL-l2arc ; then
+               destroy_pool $TESTPOOL-l2arc
+       fi
+
+       log_must set_tunable64 COMPRESSED_ARC_ENABLED $origin_carc_setting
+}
+log_onexit cleanup
+
+log_must rm -rf $VDIR
+log_must mkdir -p $VDIR
+log_must mkfile $SIZE $VDEV
+
+# Disable Compressed ARC so that in-ARC and on-disk will not match
+log_must set_tunable64 COMPRESSED_ARC_ENABLED 0
+
+typeset fill_mb=800
+typeset cache_sz=$(( floor($fill_mb / 2) ))
+export FILE_SIZE=$(( floor($fill_mb / $NUMJOBS) ))M
+
+log_must truncate -s ${cache_sz}M $VDEV_CACHE
+
+log_must zpool create -O compression=zstd -f $TESTPOOL-l2arc $VDEV cache $VDEV_CACHE
+
+log_must eval "echo $PASSPHRASE | zfs create -o compression=zstd " \
+       "-o encryption=on -o keyformat=passphrase -o keylocation=prompt " \
+       "$TESTPOOL-l2arc/encrypted"
+
+l2_cksum_bad_start=$(get_arcstat l2_cksum_bad)
+
+log_must fio $FIO_SCRIPTS/mkfiles.fio
+log_must fio $FIO_SCRIPTS/random_reads.fio
+
+l2_cksum_bad_end=$(get_arcstat l2_cksum_bad)
+
+log_note "L2ARC Failed Checksums before: $l2_cksum_bad_start After:"\
+       "$l2_cksum_bad_end"
+log_must test $(( $l2_cksum_bad_end - $l2_cksum_bad_start )) -eq 0
+
+log_must zpool destroy -f $TESTPOOL-l2arc
+
+log_pass "L2ARC with encryption enabled and compressed_arc disabled does not"\
+       "result in checksum errors."
index 5b9384b1bfd83b169547cac3a9aa28c6a8ac4903..33fa33a4f516f1778cb46f7cd8ff416f3876bd04 100755 (executable)
@@ -86,7 +86,9 @@ props=(
        canmount        off             canmount        on
        xattr           on              xattr           off
        compression     gzip            compression     gzip-$((RANDOM%9 + 1))
-       copies          $((RANDOM%3 + 1))
+       compression     zstd            compression     zstd-$((RANDOM%9 + 1))
+       compression     zstd-fast       copies          $((RANDOM%3 + 1))
+       compression     zstd-fast-$((RANDOM%9 + 1))
 )
 elif is_freebsd; then
 #      property        value           property        value
@@ -111,7 +113,9 @@ props=(
        aclinherit      secure          aclinherit      passthrough
        canmount        off             canmount        on
        compression     gzip            compression     gzip-$((RANDOM%9 + 1))
-       copies          $((RANDOM%3 + 1))
+       compression     zstd            compression     zstd-$((RANDOM%9 + 1))
+       compression     zstd-fast       copies          $((RANDOM%3 + 1))
+       compression     zstd-fast-$((RANDOM%9 + 1))
 )
 else
 #      property        value           property        value