Improve too large physical ashift handling
[zfs.git] / man / man8 / zfs-program.8
blob928620362be7fc3995d9293b5bba413f0f455e98
1 .\"
2 .\" This file and its contents are supplied under the terms of the
3 .\" Common Development and Distribution License ("CDDL"), version 1.0.
4 .\" You may only use this file in accordance with the terms of version
5 .\" 1.0 of the CDDL.
6 .\"
7 .\" A full copy of the text of the CDDL should have accompanied this
8 .\" source.  A copy of the CDDL is also available via the Internet at
9 .\" http://www.illumos.org/license/CDDL.
10 .\"
11 .\" Copyright (c) 2016, 2019 by Delphix. All Rights Reserved.
12 .\" Copyright (c) 2019, 2020 by Christian Schwarz. All Rights Reserved.
13 .\" Copyright 2020 Joyent, Inc.
14 .\"
15 .Dd May 27, 2021
16 .Dt ZFS-PROGRAM 8
17 .Os
19 .Sh NAME
20 .Nm zfs-program
21 .Nd execute ZFS channel programs
22 .Sh SYNOPSIS
23 .Nm zfs
24 .Cm program
25 .Op Fl jn
26 .Op Fl t Ar instruction-limit
27 .Op Fl m Ar memory-limit
28 .Ar pool
29 .Ar script
30 .Op Ar script arguments
32 .Sh DESCRIPTION
33 The ZFS channel program interface allows ZFS administrative operations to be
34 run programmatically as a Lua script.
35 The entire script is executed atomically, with no other administrative
36 operations taking effect concurrently.
37 A library of ZFS calls is made available to channel program scripts.
38 Channel programs may only be run with root privileges.
39 .Pp
40 A modified version of the Lua 5.2 interpreter is used to run channel program
41 scripts.
42 The Lua 5.2 manual can be found at
43 .Lk http://www.lua.org/manual/5.2/
44 .Pp
45 The channel program given by
46 .Ar script
47 will be run on
48 .Ar pool ,
49 and any attempts to access or modify other pools will cause an error.
51 .Sh OPTIONS
52 .Bl -tag -width "-t"
53 .It Fl j
54 Display channel program output in JSON format.
55 When this flag is specified and standard output is empty -
56 channel program encountered an error.
57 The details of such an error will be printed to standard error in plain text.
58 .It Fl n
59 Executes a read-only channel program, which runs faster.
60 The program cannot change on-disk state by calling functions from the
61 zfs.sync submodule.
62 The program can be used to gather information such as properties and
63 determining if changes would succeed (zfs.check.*).
64 Without this flag, all pending changes must be synced to disk before a
65 channel program can complete.
66 .It Fl t Ar instruction-limit
67 Limit the number of Lua instructions to execute.
68 If a channel program executes more than the specified number of instructions,
69 it will be stopped and an error will be returned.
70 The default limit is 10 million instructions, and it can be set to a maximum of
71 100 million instructions.
72 .It Fl m Ar memory-limit
73 Memory limit, in bytes.
74 If a channel program attempts to allocate more memory than the given limit, it
75 will be stopped and an error returned.
76 The default memory limit is 10 MiB, and can be set to a maximum of 100 MiB.
77 .El
78 .Pp
79 All remaining argument strings will be passed directly to the Lua script as
80 described in the
81 .Sx LUA INTERFACE
82 section below.
84 .Sh LUA INTERFACE
85 A channel program can be invoked either from the command line, or via a library
86 call to
87 .Fn lzc_channel_program .
89 .Ss Arguments
90 Arguments passed to the channel program are converted to a Lua table.
91 If invoked from the command line, extra arguments to the Lua script will be
92 accessible as an array stored in the argument table with the key 'argv':
93 .Bd -literal -compact -offset indent
94 args = ...
95 argv = args["argv"]
96 -- argv == {1="arg1", 2="arg2", ...}
97 .Ed
98 .Pp
99 If invoked from the libzfs interface, an arbitrary argument list can be
100 passed to the channel program, which is accessible via the same
101 .Qq Li ...
102 syntax in Lua:
103 .Bd -literal -compact -offset indent
104 args = ...
105 -- args == {"foo"="bar", "baz"={...}, ...}
108 Note that because Lua arrays are 1-indexed, arrays passed to Lua from the
109 libzfs interface will have their indices incremented by 1.
110 That is, the element
112 .Va arr[0]
113 in a C array passed to a channel program will be stored in
114 .Va arr[1]
115 when accessed from Lua.
117 .Ss Return Values
118 Lua return statements take the form:
119 .Dl return ret0, ret1, ret2, ...
121 Return statements returning multiple values are permitted internally in a
122 channel program script, but attempting to return more than one value from the
123 top level of the channel program is not permitted and will throw an error.
124 However, tables containing multiple values can still be returned.
125 If invoked from the command line, a return statement:
126 .Bd -literal -compact -offset indent
127 a = {foo="bar", baz=2}
128 return a
131 Will be output formatted as:
132 .Bd -literal -compact -offset indent
133 Channel program fully executed with return value:
134     return:
135         baz: 2
136         foo: 'bar'
139 .Ss Fatal Errors
140 If the channel program encounters a fatal error while running, a non-zero exit
141 status will be returned.
142 If more information about the error is available, a singleton list will be
143 returned detailing the error:
144 .Dl error: \&"error string, including Lua stack trace"
146 If a fatal error is returned, the channel program may have not executed at all,
147 may have partially executed, or may have fully executed but failed to pass a
148 return value back to userland.
150 If the channel program exhausts an instruction or memory limit, a fatal error
151 will be generated and the program will be stopped, leaving the program partially
152 executed.
153 No attempt is made to reverse or undo any operations already performed.
154 Note that because both the instruction count and amount of memory used by a
155 channel program are deterministic when run against the same inputs and
156 filesystem state, as long as a channel program has run successfully once, you
157 can guarantee that it will finish successfully against a similar size system.
159 If a channel program attempts to return too large a value, the program will
160 fully execute but exit with a nonzero status code and no return value.
162 .Em Note :
163 ZFS API functions do not generate Fatal Errors when correctly invoked, they
164 return an error code and the channel program continues executing.
165 See the
166 .Sx ZFS API
167 section below for function-specific details on error return codes.
169 .Ss Lua to C Value Conversion
170 When invoking a channel program via the libzfs interface, it is necessary to
171 translate arguments and return values from Lua values to their C equivalents,
172 and vice-versa.
174 There is a correspondence between nvlist values in C and Lua tables.
175 A Lua table which is returned from the channel program will be recursively
176 converted to an nvlist, with table values converted to their natural
177 equivalents:
179 cw3 l c l .
180         string  ->      string
181         number  ->      int64
182         boolean ->      boolean_value
183         nil     ->      boolean (no value)
184         table   ->      nvlist
187 Likewise, table keys are replaced by string equivalents as follows:
189 cw3 l c l .
190         string  ->      no change
191         number  ->      signed decimal string ("%lld")
192         boolean ->      "true" | "false"
195 Any collision of table key strings (for example, the string "true" and a
196 true boolean value) will cause a fatal error.
198 Lua numbers are represented internally as signed 64-bit integers.
200 .Sh LUA STANDARD LIBRARY
201 The following Lua built-in base library functions are available:
203 cw3 l l l l .
204         assert  rawlen  collectgarbage  rawget
205         error   rawset  getmetatable    select
206         ipairs  setmetatable    next    tonumber
207         pairs   tostring        rawequal        type
210 All functions in the
211 .Em coroutine ,
212 .Em string ,
214 .Em table
215 built-in submodules are also available.
216 A complete list and documentation of these modules is available in the Lua
217 manual.
219 The following functions base library functions have been disabled and are
220 not available for use in channel programs:
222 cw3 l l l l l l .
223         dofile  loadfile        load    pcall   print   xpcall
226 .Sh ZFS API
228 .Ss Function Arguments
229 Each API function takes a fixed set of required positional arguments and
230 optional keyword arguments.
231 For example, the destroy function takes a single positional string argument
232 (the name of the dataset to destroy) and an optional "defer" keyword boolean
233 argument.
234 When using parentheses to specify the arguments to a Lua function, only
235 positional arguments can be used:
236 .Dl Sy zfs.sync.destroy Ns Pq \&"rpool@snap"
238 To use keyword arguments, functions must be called with a single argument that
239 is a Lua table containing entries mapping integers to positional arguments and
240 strings to keyword arguments:
241 .Dl Sy zfs.sync.destroy Ns Pq {1="rpool@snap", defer=true}
243 The Lua language allows curly braces to be used in place of parenthesis as
244 syntactic sugar for this calling convention:
245 .Dl Sy zfs.sync.snapshot Ns {"rpool@snap", defer=true}
247 .Ss Function Return Values
248 If an API function succeeds, it returns 0.
249 If it fails, it returns an error code and the channel program continues
250 executing.
251 API functions do not generate Fatal Errors except in the case of an
252 unrecoverable internal file system error.
254 In addition to returning an error code, some functions also return extra
255 details describing what caused the error.
256 This extra description is given as a second return value, and will always be a
257 Lua table, or Nil if no error details were returned.
258 Different keys will exist in the error details table depending on the function
259 and error case.
260 Any such function may be called expecting a single return value:
261 .Dl errno = Sy zfs.sync.promote Ns Pq dataset
263 Or, the error details can be retrieved:
264 .Bd -literal -compact -offset indent
265 .No errno, details = Sy zfs.sync.promote Ns Pq dataset
266 if (errno == EEXIST) then
267     assert(details ~= Nil)
268     list_of_conflicting_snapshots = details
272 The following global aliases for API function error return codes are defined
273 for use in channel programs:
275 cw3 l l l l l l l .
276         EPERM   ECHILD  ENODEV  ENOSPC  ENOENT  EAGAIN  ENOTDIR
277         ESPIPE  ESRCH   ENOMEM  EISDIR  EROFS   EINTR   EACCES
278         EINVAL  EMLINK  EIO     EFAULT  ENFILE  EPIPE   ENXIO
279         ENOTBLK EMFILE  EDOM    E2BIG   EBUSY   ENOTTY  ERANGE
280         ENOEXEC EEXIST  ETXTBSY EDQUOT  EBADF   EXDEV   EFBIG
283 .Ss API Functions
284 For detailed descriptions of the exact behavior of any ZFS administrative
285 operations, see the main
286 .Xr zfs 8
287 manual page.
288 .Bl -tag -width "xx"
289 .It Fn zfs.debug msg
290 Record a debug message in the zfs_dbgmsg log.
291 A log of these messages can be printed via mdb's "::zfs_dbgmsg" command, or
292 can be monitored live by running
293 .Dl dtrace -n 'zfs-dbgmsg{trace(stringof(arg0))}'
295 .Bl -tag -compact -width "property (string)"
296 .It Ar msg Pq string
297 Debug message to be printed.
299 .It Fn zfs.exists dataset
300 Returns true if the given dataset exists, or false if it doesn't.
301 A fatal error will be thrown if the dataset is not in the target pool.
302 That is, in a channel program running on rpool,
303 .Sy zfs.exists Ns Pq \&"rpool/nonexistent_fs"
304 returns false, but
305 .Sy zfs.exists Ns Pq \&"somepool/fs_that_may_exist"
306 will error.
308 .Bl -tag -compact -width "property (string)"
309 .It Ar dataset Pq string
310 Dataset to check for existence.
311 Must be in the target pool.
313 .It Fn zfs.get_prop dataset property
314 Returns two values.
315 First, a string, number or table containing the property value for the given
316 dataset.
317 Second, a string containing the source of the property (i.e. the name of the
318 dataset in which it was set or nil if it is readonly).
319 Throws a Lua error if the dataset is invalid or the property doesn't exist.
320 Note that Lua only supports int64 number types whereas ZFS number properties
321 are uint64.
322 This means very large values (like GUIDs) may wrap around and appear negative.
324 .Bl -tag -compact -width "property (string)"
325 .It Ar dataset Pq string
326 Filesystem or snapshot path to retrieve properties from.
327 .It Ar property Pq string
328 Name of property to retrieve.
329 All filesystem, snapshot and volume properties are supported except for
330 .Sy mounted
332 .Sy iscsioptions .
333 Also supports the
334 .Sy written@ Ns Ar snap
336 .Sy written# Ns Ar bookmark
337 properties and the
338 .Ao Sy user Ns | Ns Sy group Ac Ns Ao Sy quota Ns | Ns Sy used Ac Ns Sy @ Ns Ar id
339 properties, though the id must be in numeric form.
342 .Bl -tag -width "xx"
343 .It Sy zfs.sync submodule
344 The sync submodule contains functions that modify the on-disk state.
345 They are executed in "syncing context".
347 The available sync submodule functions are as follows:
348 .Bl -tag -width "xx"
349 .It Sy zfs.sync.destroy Ns Pq Ar dataset , Op Ar defer Ns = Ns Sy true Ns | Ns Sy false
350 Destroy the given dataset.
351 Returns 0 on successful destroy, or a nonzero error code if the dataset could
352 not be destroyed (for example, if the dataset has any active children or
353 clones).
355 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
356 .It Ar dataset Pq string
357 Filesystem or snapshot to be destroyed.
358 .It Op Ar defer Pq boolean
359 Valid only for destroying snapshots.
360 If set to true, and the snapshot has holds or clones, allows the snapshot to be
361 marked for deferred deletion rather than failing.
363 .It Fn zfs.sync.inherit dataset property
364 Clears the specified property in the given dataset, causing it to be inherited
365 from an ancestor, or restored to the default if no ancestor property is set.
367 .Nm zfs Cm inherit Fl S
368 option has not been implemented.
369 Returns 0 on success, or a nonzero error code if the property could not be
370 cleared.
372 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
373 .It Ar dataset Pq string
374 Filesystem or snapshot containing the property to clear.
375 .It Ar property Pq string
376 The property to clear.
377 Allowed properties are the same as those for the
378 .Nm zfs Cm inherit
379 command.
381 .It Fn zfs.sync.promote dataset
382 Promote the given clone to a filesystem.
383 Returns 0 on successful promotion, or a nonzero error code otherwise.
384 If EEXIST is returned, the second return value will be an array of the clone's
385 snapshots whose names collide with snapshots of the parent filesystem.
387 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
388 .It Ar dataset Pq string
389 Clone to be promoted.
391 .It Fn zfs.sync.rollback filesystem
392 Rollback to the previous snapshot for a dataset.
393 Returns 0 on successful rollback, or a nonzero error code otherwise.
394 Rollbacks can be performed on filesystems or zvols, but not on snapshots
395 or mounted datasets.
396 EBUSY is returned in the case where the filesystem is mounted.
398 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
399 .It Ar filesystem Pq string
400 Filesystem to rollback.
402 .It Fn zfs.sync.set_prop dataset property value
403 Sets the given property on a dataset.
404 Currently only user properties are supported.
405 Returns 0 if the property was set, or a nonzero error code otherwise.
407 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
408 .It Ar dataset Pq string
409 The dataset where the property will be set.
410 .It Ar property Pq string
411 The property to set.
412 .It Ar value Pq string
413 The value of the property to be set.
415 .It Fn zfs.sync.snapshot dataset
416 Create a snapshot of a filesystem.
417 Returns 0 if the snapshot was successfully created,
418 and a nonzero error code otherwise.
420 Note: Taking a snapshot will fail on any pool older than legacy version 27.
421 To enable taking snapshots from ZCP scripts, the pool must be upgraded.
423 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
424 .It Ar dataset Pq string
425 Name of snapshot to create.
427 .It Fn zfs.sync.rename_snapshot dataset oldsnapname newsnapname
428 Rename a snapshot of a filesystem or a volume.
429 Returns 0 if the snapshot was successfully renamed,
430 and a nonzero error code otherwise.
432 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
433 .It Ar dataset Pq string
434 Name of the snapshot's parent dataset.
435 .It Ar oldsnapname Pq string
436 Original name of the snapshot.
437 .It Ar newsnapname Pq string
438 New name of the snapshot.
440 .It Fn zfs.sync.bookmark source newbookmark
441 Create a bookmark of an existing source snapshot or bookmark.
442 Returns 0 if the new bookmark was successfully created,
443 and a nonzero error code otherwise.
445 Note: Bookmarking requires the corresponding pool feature to be enabled.
447 .Bl -tag -compact -width "newbookmark (string)"
448 .It Ar source Pq string
449 Full name of the existing snapshot or bookmark.
450 .It Ar newbookmark Pq string
451 Full name of the new bookmark.
454 .It Sy zfs.check submodule
455 For each function in the
456 .Sy zfs.sync
457 submodule, there is a corresponding
458 .Sy zfs.check
459 function which performs a "dry run" of the same operation.
460 Each takes the same arguments as its
461 .Sy zfs.sync
462 counterpart and returns 0 if the operation would succeed,
463 or a non-zero error code if it would fail, along with any other error details.
464 That is, each has the same behavior as the corresponding sync function except
465 for actually executing the requested change.
466 For example,
467 .Fn zfs.check.destroy \&"fs"
468 returns 0 if
469 .Fn zfs.sync.destroy \&"fs"
470 would successfully destroy the dataset.
472 The available
473 .Sy zfs.check
474 functions are:
475 .Bl -tag -compact -width "xx"
476 .It Sy zfs.check.destroy Ns Pq Ar dataset , Op Ar defer Ns = Ns Sy true Ns | Ns Sy false
477 .It Fn zfs.check.promote dataset
478 .It Fn zfs.check.rollback filesystem
479 .It Fn zfs.check.set_property dataset property value
480 .It Fn zfs.check.snapshot dataset
482 .It Sy zfs.list submodule
483 The zfs.list submodule provides functions for iterating over datasets and
484 properties.
485 Rather than returning tables, these functions act as Lua iterators, and are
486 generally used as follows:
487 .Bd -literal -compact -offset indent
488 .No for child in Fn zfs.list.children \&"rpool" No do
489     ...
493 The available
494 .Sy zfs.list
495 functions are:
496 .Bl -tag -width "xx"
497 .It Fn zfs.list.clones snapshot
498 Iterate through all clones of the given snapshot.
500 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
501 .It Ar snapshot Pq string
502 Must be a valid snapshot path in the current pool.
504 .It Fn zfs.list.snapshots dataset
505 Iterate through all snapshots of the given dataset.
506 Each snapshot is returned as a string containing the full dataset name,
507 e.g. "pool/fs@snap".
509 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
510 .It Ar dataset Pq string
511 Must be a valid filesystem or volume.
513 .It Fn zfs.list.children dataset
514 Iterate through all direct children of the given dataset.
515 Each child is returned as a string containing the full dataset name,
516 e.g. "pool/fs/child".
518 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
519 .It Ar dataset Pq string
520 Must be a valid filesystem or volume.
522 .It Fn zfs.list.bookmarks dataset
523 Iterate through all bookmarks of the given dataset.
524 Each bookmark is returned as a string containing the full dataset name,
525 e.g. "pool/fs#bookmark".
527 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
528 .It Ar dataset Pq string
529 Must be a valid filesystem or volume.
531 .It Fn zfs.list.holds snapshot
532 Iterate through all user holds on the given snapshot.
533 Each hold is returned
534 as a pair of the hold's tag and the timestamp (in seconds since the epoch) at
535 which it was created.
537 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
538 .It Ar snapshot Pq string
539 Must be a valid snapshot.
541 .It Fn zfs.list.properties dataset
542 An alias for zfs.list.user_properties (see relevant entry).
544 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
545 .It Ar dataset Pq string
546 Must be a valid filesystem, snapshot, or volume.
548 .It Fn zfs.list.user_properties dataset
549 Iterate through all user properties for the given dataset.
550 For each step of the iteration, output the property name, its value,
551 and its source.
552 Throws a Lua error if the dataset is invalid.
554 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
555 .It Ar dataset Pq string
556 Must be a valid filesystem, snapshot, or volume.
558 .It Fn zfs.list.system_properties dataset
559 Returns an array of strings, the names of the valid system (non-user defined)
560 properties for the given dataset.
561 Throws a Lua error if the dataset is invalid.
563 .Bl -tag -compact -width "snapshot (string)"
564 .It Ar dataset Pq string
565 Must be a valid filesystem, snapshot or volume.
570 .Sh EXAMPLES
572 .Ss Example 1
573 The following channel program recursively destroys a filesystem and all its
574 snapshots and children in a naive manner.
575 Note that this does not involve any error handling or reporting.
576 .Bd -literal -offset indent
577 function destroy_recursive(root)
578     for child in zfs.list.children(root) do
579         destroy_recursive(child)
580     end
581     for snap in zfs.list.snapshots(root) do
582         zfs.sync.destroy(snap)
583     end
584     zfs.sync.destroy(root)
586 destroy_recursive("pool/somefs")
589 .Ss Example 2
590 A more verbose and robust version of the same channel program, which
591 properly detects and reports errors, and also takes the dataset to destroy
592 as a command line argument, would be as follows:
593 .Bd -literal -offset indent
594 succeeded = {}
595 failed = {}
597 function destroy_recursive(root)
598     for child in zfs.list.children(root) do
599         destroy_recursive(child)
600     end
601     for snap in zfs.list.snapshots(root) do
602         err = zfs.sync.destroy(snap)
603         if (err ~= 0) then
604             failed[snap] = err
605         else
606             succeeded[snap] = err
607         end
608     end
609     err = zfs.sync.destroy(root)
610     if (err ~= 0) then
611         failed[root] = err
612     else
613         succeeded[root] = err
614     end
617 args = ...
618 argv = args["argv"]
620 destroy_recursive(argv[1])
622 results = {}
623 results["succeeded"] = succeeded
624 results["failed"] = failed
625 return results
628 .Ss Example 3
629 The following function performs a forced promote operation by attempting to
630 promote the given clone and destroying any conflicting snapshots.
631 .Bd -literal -offset indent
632 function force_promote(ds)
633    errno, details = zfs.check.promote(ds)
634    if (errno == EEXIST) then
635        assert(details ~= Nil)
636        for i, snap in ipairs(details) do
637            zfs.sync.destroy(ds .. "@" .. snap)
638        end
639    elseif (errno ~= 0) then
640        return errno
641    end
642    return zfs.sync.promote(ds)