sys/contrib/openzfs/module/zfs/vdev_mirror.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright 2010 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  23  * Use is subject to license terms.
  24  */
  25
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2012, 2015 by Delphix. All rights reserved.
  28  */
  29
  30 #include <sys/zfs_context.h>
  31 #include <sys/spa.h>
  32 #include <sys/spa_impl.h>
  33 #include <sys/dsl_pool.h>
  34 #include <sys/dsl_scan.h>
  35 #include <sys/vdev_impl.h>
  36 #include <sys/zio.h>
  37 #include <sys/abd.h>
  38 #include <sys/fs/zfs.h>
  39
  40 /*
  41  * Vdev mirror kstats
  42  */
  43 static kstat_t *mirror_ksp = NULL;
  44
  45 typedef struct mirror_stats {
  46         kstat_named_t vdev_mirror_stat_rotating_linear;
  47         kstat_named_t vdev_mirror_stat_rotating_offset;
  48         kstat_named_t vdev_mirror_stat_rotating_seek;
  49         kstat_named_t vdev_mirror_stat_non_rotating_linear;
  50         kstat_named_t vdev_mirror_stat_non_rotating_seek;
  51
  52         kstat_named_t vdev_mirror_stat_preferred_found;
  53         kstat_named_t vdev_mirror_stat_preferred_not_found;
  54 } mirror_stats_t;
  55
  56 static mirror_stats_t mirror_stats = {
  57         /* New I/O follows directly the last I/O */
  58         { "rotating_linear",                    KSTAT_DATA_UINT64 },
  59         /* New I/O is within zfs_vdev_mirror_rotating_seek_offset of the last */
  60         { "rotating_offset",                    KSTAT_DATA_UINT64 },
  61         /* New I/O requires random seek */
  62         { "rotating_seek",                      KSTAT_DATA_UINT64 },
  63         /* New I/O follows directly the last I/O  (nonrot) */
  64         { "non_rotating_linear",                KSTAT_DATA_UINT64 },
  65         /* New I/O requires random seek (nonrot) */
  66         { "non_rotating_seek",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  67         /* Preferred child vdev found */
  68         { "preferred_found",                    KSTAT_DATA_UINT64 },
  69         /* Preferred child vdev not found or equal load  */
  70         { "preferred_not_found",                KSTAT_DATA_UINT64 },
  71
  72 };
  73
  74 #define MIRROR_STAT(stat)               (mirror_stats.stat.value.ui64)
  75 #define MIRROR_INCR(stat, val)          atomic_add_64(&MIRROR_STAT(stat), val)
  76 #define MIRROR_BUMP(stat)               MIRROR_INCR(stat, 1)
  77
  78 void
  79 vdev_mirror_stat_init(void)
  80 {
  81         mirror_ksp = kstat_create("zfs", 0, "vdev_mirror_stats",
  82             "misc", KSTAT_TYPE_NAMED,
  83             sizeof (mirror_stats) / sizeof (kstat_named_t), KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
  84         if (mirror_ksp != NULL) {
  85                 mirror_ksp->ks_data = &mirror_stats;
  86                 kstat_install(mirror_ksp);
  87         }
  88 }
  89
  90 void
  91 vdev_mirror_stat_fini(void)
  92 {
  93         if (mirror_ksp != NULL) {
  94                 kstat_delete(mirror_ksp);
  95                 mirror_ksp = NULL;
  96         }
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Virtual device vector for mirroring.
 101  */
 102
 103 typedef struct mirror_child {
 104         vdev_t          *mc_vd;
 105         uint64_t        mc_offset;
 106         int             mc_error;
 107         int             mc_load;
 108         uint8_t         mc_tried;
 109         uint8_t         mc_skipped;
 110         uint8_t         mc_speculative;
 111 } mirror_child_t;
 112
 113 typedef struct mirror_map {
 114         int             *mm_preferred;
 115         int             mm_preferred_cnt;
 116         int             mm_children;
 117         boolean_t       mm_resilvering;
 118         boolean_t       mm_root;
 119         mirror_child_t  mm_child[];
 120 } mirror_map_t;
 121
 122 static int vdev_mirror_shift = 21;
 123
 124 /*
 125  * The load configuration settings below are tuned by default for
 126  * the case where all devices are of the same rotational type.
 127  *
 128  * If there is a mixture of rotating and non-rotating media, setting
 129  * zfs_vdev_mirror_non_rotating_seek_inc to 0 may well provide better results
 130  * as it will direct more reads to the non-rotating vdevs which are more likely
 131  * to have a higher performance.
 132  */
 133
 134 /* Rotating media load calculation configuration. */
 135 static int zfs_vdev_mirror_rotating_inc = 0;
 136 static int zfs_vdev_mirror_rotating_seek_inc = 5;
 137 static int zfs_vdev_mirror_rotating_seek_offset = 1 * 1024 * 1024;
 138
 139 /* Non-rotating media load calculation configuration. */
 140 static int zfs_vdev_mirror_non_rotating_inc = 0;
 141 static int zfs_vdev_mirror_non_rotating_seek_inc = 1;
 142
 143 static inline size_t
 144 vdev_mirror_map_size(int children)
 145 {
 146         return (offsetof(mirror_map_t, mm_child[children]) +
 147             sizeof (int) * children);
 148 }
 149
 150 static inline mirror_map_t *
 151 vdev_mirror_map_alloc(int children, boolean_t resilvering, boolean_t root)
 152 {
 153         mirror_map_t *mm;
 154
 155         mm = kmem_zalloc(vdev_mirror_map_size(children), KM_SLEEP);
 156         mm->mm_children = children;
 157         mm->mm_resilvering = resilvering;
 158         mm->mm_root = root;
 159         mm->mm_preferred = (int *)((uintptr_t)mm +
 160             offsetof(mirror_map_t, mm_child[children]));
 161
 162         return (mm);
 163 }
 164
 165 static void
 166 vdev_mirror_map_free(zio_t *zio)
 167 {
 168         mirror_map_t *mm = zio->io_vsd;
 169
 170         kmem_free(mm, vdev_mirror_map_size(mm->mm_children));
 171 }
 172
 173 static const zio_vsd_ops_t vdev_mirror_vsd_ops = {
 174         .vsd_free = vdev_mirror_map_free,
 175         .vsd_cksum_report = zio_vsd_default_cksum_report
 176 };
 177
 178 static int
 179 vdev_mirror_load(mirror_map_t *mm, vdev_t *vd, uint64_t zio_offset)
 180 {
 181         uint64_t last_offset;
 182         int64_t offset_diff;
 183         int load;
 184
 185         /* All DVAs have equal weight at the root. */
 186         if (mm->mm_root)
 187                 return (INT_MAX);
 188
 189         /*
 190          * We don't return INT_MAX if the device is resilvering i.e.
 191          * vdev_resilver_txg != 0 as when tested performance was slightly
 192          * worse overall when resilvering with compared to without.
 193          */
 194
 195         /* Fix zio_offset for leaf vdevs */
 196         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
 197                 zio_offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
 198
 199         /* Standard load based on pending queue length. */
 200         load = vdev_queue_length(vd);
 201         last_offset = vdev_queue_last_offset(vd);
 202
 203         if (vd->vdev_nonrot) {
 204                 /* Non-rotating media. */
 205                 if (last_offset == zio_offset) {
 206                         MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_non_rotating_linear);
 207                         return (load + zfs_vdev_mirror_non_rotating_inc);
 208                 }
 209
 210                 /*
 211                  * Apply a seek penalty even for non-rotating devices as
 212                  * sequential I/O's can be aggregated into fewer operations on
 213                  * the device, thus avoiding unnecessary per-command overhead
 214                  * and boosting performance.
 215                  */
 216                 MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_non_rotating_seek);
 217                 return (load + zfs_vdev_mirror_non_rotating_seek_inc);
 218         }
 219
 220         /* Rotating media I/O's which directly follow the last I/O. */
 221         if (last_offset == zio_offset) {
 222                 MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_rotating_linear);
 223                 return (load + zfs_vdev_mirror_rotating_inc);
 224         }
 225
 226         /*
 227          * Apply half the seek increment to I/O's within seek offset
 228          * of the last I/O issued to this vdev as they should incur less
 229          * of a seek increment.
 230          */
 231         offset_diff = (int64_t)(last_offset - zio_offset);
 232         if (ABS(offset_diff) < zfs_vdev_mirror_rotating_seek_offset) {
 233                 MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_rotating_offset);
 234                 return (load + (zfs_vdev_mirror_rotating_seek_inc / 2));
 235         }
 236
 237         /* Apply the full seek increment to all other I/O's. */
 238         MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_rotating_seek);
 239         return (load + zfs_vdev_mirror_rotating_seek_inc);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Avoid inlining the function to keep vdev_mirror_io_start(), which
 244  * is this functions only caller, as small as possible on the stack.
 245  */
 246 noinline static mirror_map_t *
 247 vdev_mirror_map_init(zio_t *zio)
 248 {
 249         mirror_map_t *mm = NULL;
 250         mirror_child_t *mc;
 251         vdev_t *vd = zio->io_vd;
 252         int c;
 253
 254         if (vd == NULL) {
 255                 dva_t *dva = zio->io_bp->blk_dva;
 256                 spa_t *spa = zio->io_spa;
 257                 dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool->dp_scan;
 258                 dva_t dva_copy[SPA_DVAS_PER_BP];
 259
 260                 /*
 261                  * The sequential scrub code sorts and issues all DVAs
 262                  * of a bp separately. Each of these IOs includes all
 263                  * original DVA copies so that repairs can be performed
 264                  * in the event of an error, but we only actually want
 265                  * to check the first DVA since the others will be
 266                  * checked by their respective sorted IOs. Only if we
 267                  * hit an error will we try all DVAs upon retrying.
 268                  *
 269                  * Note: This check is safe even if the user switches
 270                  * from a legacy scrub to a sequential one in the middle
 271                  * of processing, since scn_is_sorted isn't updated until
 272                  * all outstanding IOs from the previous scrub pass
 273                  * complete.
 274                  */
 275                 if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCRUB) &&
 276                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_RETRY) &&
 277                     dsl_scan_scrubbing(spa->spa_dsl_pool) &&
 278                     scn->scn_is_sorted) {
 279                         c = 1;
 280                 } else {
 281                         c = BP_GET_NDVAS(zio->io_bp);
 282                 }
 283
 284                 /*
 285                  * If the pool cannot be written to, then infer that some
 286                  * DVAs might be invalid or point to vdevs that do not exist.
 287                  * We skip them.
 288                  */
 289                 if (!spa_writeable(spa)) {
 290                         ASSERT3U(zio->io_type, ==, ZIO_TYPE_READ);
 291                         int j = 0;
 292                         for (int i = 0; i < c; i++) {
 293                                 if (zfs_dva_valid(spa, &dva[i], zio->io_bp))
 294                                         dva_copy[j++] = dva[i];
 295                         }
 296                         if (j == 0) {
 297                                 zio->io_vsd = NULL;
 298                                 zio->io_error = ENXIO;
 299                                 return (NULL);
 300                         }
 301                         if (j < c) {
 302                                 dva = dva_copy;
 303                                 c = j;
 304                         }
 305                 }
 306
 307                 mm = vdev_mirror_map_alloc(c, B_FALSE, B_TRUE);
 308                 for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 309                         mc = &mm->mm_child[c];
 310
 311                         mc->mc_vd = vdev_lookup_top(spa, DVA_GET_VDEV(&dva[c]));
 312                         mc->mc_offset = DVA_GET_OFFSET(&dva[c]);
 313                         if (mc->mc_vd == NULL) {
 314                                 kmem_free(mm, vdev_mirror_map_size(
 315                                     mm->mm_children));
 316                                 zio->io_vsd = NULL;
 317                                 zio->io_error = ENXIO;
 318                                 return (NULL);
 319                         }
 320                 }
 321         } else {
 322                 /*
 323                  * If we are resilvering, then we should handle scrub reads
 324                  * differently; we shouldn't issue them to the resilvering
 325                  * device because it might not have those blocks.
 326                  *
 327                  * We are resilvering iff:
 328                  * 1) We are a replacing vdev (ie our name is "replacing-1" or
 329                  *    "spare-1" or something like that), and
 330                  * 2) The pool is currently being resilvered.
 331                  *
 332                  * We cannot simply check vd->vdev_resilver_txg, because it's
 333                  * not set in this path.
 334                  *
 335                  * Nor can we just check our vdev_ops; there are cases (such as
 336                  * when a user types "zpool replace pool odev spare_dev" and
 337                  * spare_dev is in the spare list, or when a spare device is
 338                  * automatically used to replace a DEGRADED device) when
 339                  * resilvering is complete but both the original vdev and the
 340                  * spare vdev remain in the pool.  That behavior is intentional.
 341                  * It helps implement the policy that a spare should be
 342                  * automatically removed from the pool after the user replaces
 343                  * the device that originally failed.
 344                  *
 345                  * If a spa load is in progress, then spa_dsl_pool may be
 346                  * uninitialized.  But we shouldn't be resilvering during a spa
 347                  * load anyway.
 348                  */
 349                 boolean_t replacing = (vd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
 350                     vd->vdev_ops == &vdev_spare_ops) &&
 351                     spa_load_state(vd->vdev_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
 352                     dsl_scan_resilvering(vd->vdev_spa->spa_dsl_pool);
 353                 mm = vdev_mirror_map_alloc(vd->vdev_children, replacing,
 354                     B_FALSE);
 355                 for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 356                         mc = &mm->mm_child[c];
 357                         mc->mc_vd = vd->vdev_child[c];
 358                         mc->mc_offset = zio->io_offset;
 359                 }
 360         }
 361
 362         zio->io_vsd = mm;
 363         zio->io_vsd_ops = &vdev_mirror_vsd_ops;
 364         return (mm);
 365 }
 366
 367 static int
 368 vdev_mirror_open(vdev_t *vd, uint64_t *asize, uint64_t *max_asize,
 369     uint64_t *logical_ashift, uint64_t *physical_ashift)
 370 {
 371         int numerrors = 0;
 372         int lasterror = 0;
 373
 374         if (vd->vdev_children == 0) {
 375                 vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_BAD_LABEL;
 376                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 377         }
 378
 379         vdev_open_children(vd);
 380
 381         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
 382                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
 383
 384                 if (cvd->vdev_open_error) {
 385                         lasterror = cvd->vdev_open_error;
 386                         numerrors++;
 387                         continue;
 388                 }
 389
 390                 *asize = MIN(*asize - 1, cvd->vdev_asize - 1) + 1;
 391                 *max_asize = MIN(*max_asize - 1, cvd->vdev_max_asize - 1) + 1;
 392                 *logical_ashift = MAX(*logical_ashift, cvd->vdev_ashift);
 393                 *physical_ashift = MAX(*physical_ashift,
 394                     cvd->vdev_physical_ashift);
 395         }
 396
 397         if (numerrors == vd->vdev_children) {
 398                 if (vdev_children_are_offline(vd))
 399                         vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_CHILDREN_OFFLINE;
 400                 else
 401                         vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_NO_REPLICAS;
 402                 return (lasterror);
 403         }
 404
 405         return (0);
 406 }
 407
 408 static void
 409 vdev_mirror_close(vdev_t *vd)
 410 {
 411         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
 412                 vdev_close(vd->vdev_child[c]);
 413 }
 414
 415 static void
 416 vdev_mirror_child_done(zio_t *zio)
 417 {
 418         mirror_child_t *mc = zio->io_private;
 419
 420         mc->mc_error = zio->io_error;
 421         mc->mc_tried = 1;
 422         mc->mc_skipped = 0;
 423 }
 424
 425 static void
 426 vdev_mirror_scrub_done(zio_t *zio)
 427 {
 428         mirror_child_t *mc = zio->io_private;
 429
 430         if (zio->io_error == 0) {
 431                 zio_t *pio;
 432                 zio_link_t *zl = NULL;
 433
 434                 mutex_enter(&zio->io_lock);
 435                 while ((pio = zio_walk_parents(zio, &zl)) != NULL) {
 436                         mutex_enter(&pio->io_lock);
 437                         ASSERT3U(zio->io_size, >=, pio->io_size);
 438                         abd_copy(pio->io_abd, zio->io_abd, pio->io_size);
 439                         mutex_exit(&pio->io_lock);
 440                 }
 441                 mutex_exit(&zio->io_lock);
 442         }
 443
 444         abd_free(zio->io_abd);
 445
 446         mc->mc_error = zio->io_error;
 447         mc->mc_tried = 1;
 448         mc->mc_skipped = 0;
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Check the other, lower-index DVAs to see if they're on the same
 453  * vdev as the child we picked.  If they are, use them since they
 454  * are likely to have been allocated from the primary metaslab in
 455  * use at the time, and hence are more likely to have locality with
 456  * single-copy data.
 457  */
 458 static int
 459 vdev_mirror_dva_select(zio_t *zio, int p)
 460 {
 461         dva_t *dva = zio->io_bp->blk_dva;
 462         mirror_map_t *mm = zio->io_vsd;
 463         int preferred;
 464         int c;
 465
 466         preferred = mm->mm_preferred[p];
 467         for (p--; p >= 0; p--) {
 468                 c = mm->mm_preferred[p];
 469                 if (DVA_GET_VDEV(&dva[c]) == DVA_GET_VDEV(&dva[preferred]))
 470                         preferred = c;
 471         }
 472         return (preferred);
 473 }
 474
 475 static int
 476 vdev_mirror_preferred_child_randomize(zio_t *zio)
 477 {
 478         mirror_map_t *mm = zio->io_vsd;
 479         int p;
 480
 481         if (mm->mm_root) {
 482                 p = spa_get_random(mm->mm_preferred_cnt);
 483                 return (vdev_mirror_dva_select(zio, p));
 484         }
 485
 486         /*
 487          * To ensure we don't always favour the first matching vdev,
 488          * which could lead to wear leveling issues on SSD's, we
 489          * use the I/O offset as a pseudo random seed into the vdevs
 490          * which have the lowest load.
 491          */
 492         p = (zio->io_offset >> vdev_mirror_shift) % mm->mm_preferred_cnt;
 493         return (mm->mm_preferred[p]);
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Try to find a vdev whose DTL doesn't contain the block we want to read
 498  * preferring vdevs based on determined load.
 499  *
 500  * Try to find a child whose DTL doesn't contain the block we want to read.
 501  * If we can't, try the read on any vdev we haven't already tried.
 502  */
 503 static int
 504 vdev_mirror_child_select(zio_t *zio)
 505 {
 506         mirror_map_t *mm = zio->io_vsd;
 507         uint64_t txg = zio->io_txg;
 508         int c, lowest_load;
 509
 510         ASSERT(zio->io_bp == NULL || BP_PHYSICAL_BIRTH(zio->io_bp) == txg);
 511
 512         lowest_load = INT_MAX;
 513         mm->mm_preferred_cnt = 0;
 514         for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 515                 mirror_child_t *mc;
 516
 517                 mc = &mm->mm_child[c];
 518                 if (mc->mc_tried || mc->mc_skipped)
 519                         continue;
 520
 521                 if (mc->mc_vd == NULL || !vdev_readable(mc->mc_vd)) {
 522                         mc->mc_error = SET_ERROR(ENXIO);
 523                         mc->mc_tried = 1;       /* don't even try */
 524                         mc->mc_skipped = 1;
 525                         continue;
 526                 }
 527
 528                 if (vdev_dtl_contains(mc->mc_vd, DTL_MISSING, txg, 1)) {
 529                         mc->mc_error = SET_ERROR(ESTALE);
 530                         mc->mc_skipped = 1;
 531                         mc->mc_speculative = 1;
 532                         continue;
 533                 }
 534
 535                 mc->mc_load = vdev_mirror_load(mm, mc->mc_vd, mc->mc_offset);
 536                 if (mc->mc_load > lowest_load)
 537                         continue;
 538
 539                 if (mc->mc_load < lowest_load) {
 540                         lowest_load = mc->mc_load;
 541                         mm->mm_preferred_cnt = 0;
 542                 }
 543                 mm->mm_preferred[mm->mm_preferred_cnt] = c;
 544                 mm->mm_preferred_cnt++;
 545         }
 546
 547         if (mm->mm_preferred_cnt == 1) {
 548                 MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_preferred_found);
 549                 return (mm->mm_preferred[0]);
 550         }
 551
 552         if (mm->mm_preferred_cnt > 1) {
 553                 MIRROR_BUMP(vdev_mirror_stat_preferred_not_found);
 554                 return (vdev_mirror_preferred_child_randomize(zio));
 555         }
 556
 557         /*
 558          * Every device is either missing or has this txg in its DTL.
 559          * Look for any child we haven't already tried before giving up.
 560          */
 561         for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 562                 if (!mm->mm_child[c].mc_tried)
 563                         return (c);
 564         }
 565
 566         /*
 567          * Every child failed.  There's no place left to look.
 568          */
 569         return (-1);
 570 }
 571
 572 static void
 573 vdev_mirror_io_start(zio_t *zio)
 574 {
 575         mirror_map_t *mm;
 576         mirror_child_t *mc;
 577         int c, children;
 578
 579         mm = vdev_mirror_map_init(zio);
 580
 581         if (mm == NULL) {
 582                 ASSERT(!spa_trust_config(zio->io_spa));
 583                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ);
 584                 zio_execute(zio);
 585                 return;
 586         }
 587
 588         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ) {
 589                 if (zio->io_bp != NULL &&
 590                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCRUB) && !mm->mm_resilvering) {
 591                         /*
 592                          * For scrubbing reads (if we can verify the
 593                          * checksum here, as indicated by io_bp being
 594                          * non-NULL) we need to allocate a read buffer for
 595                          * each child and issue reads to all children.  If
 596                          * any child succeeds, it will copy its data into
 597                          * zio->io_data in vdev_mirror_scrub_done.
 598                          */
 599                         for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 600                                 mc = &mm->mm_child[c];
 601                                 zio_nowait(zio_vdev_child_io(zio, zio->io_bp,
 602                                     mc->mc_vd, mc->mc_offset,
 603                                     abd_alloc_sametype(zio->io_abd,
 604                                     zio->io_size), zio->io_size,
 605                                     zio->io_type, zio->io_priority, 0,
 606                                     vdev_mirror_scrub_done, mc));
 607                         }
 608                         zio_execute(zio);
 609                         return;
 610                 }
 611                 /*
 612                  * For normal reads just pick one child.
 613                  */
 614                 c = vdev_mirror_child_select(zio);
 615                 children = (c >= 0);
 616         } else {
 617                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
 618
 619                 /*
 620                  * Writes go to all children.
 621                  */
 622                 c = 0;
 623                 children = mm->mm_children;
 624         }
 625
 626         while (children--) {
 627                 mc = &mm->mm_child[c];
 628                 zio_nowait(zio_vdev_child_io(zio, zio->io_bp,
 629                     mc->mc_vd, mc->mc_offset, zio->io_abd, zio->io_size,
 630                     zio->io_type, zio->io_priority, 0,
 631                     vdev_mirror_child_done, mc));
 632                 c++;
 633         }
 634
 635         zio_execute(zio);
 636 }
 637
 638 static int
 639 vdev_mirror_worst_error(mirror_map_t *mm)
 640 {
 641         int error[2] = { 0, 0 };
 642
 643         for (int c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 644                 mirror_child_t *mc = &mm->mm_child[c];
 645                 int s = mc->mc_speculative;
 646                 error[s] = zio_worst_error(error[s], mc->mc_error);
 647         }
 648
 649         return (error[0] ? error[0] : error[1]);
 650 }
 651
 652 static void
 653 vdev_mirror_io_done(zio_t *zio)
 654 {
 655         mirror_map_t *mm = zio->io_vsd;
 656         mirror_child_t *mc;
 657         int c;
 658         int good_copies = 0;
 659         int unexpected_errors = 0;
 660
 661         if (mm == NULL)
 662                 return;
 663
 664         for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 665                 mc = &mm->mm_child[c];
 666
 667                 if (mc->mc_error) {
 668                         if (!mc->mc_skipped)
 669                                 unexpected_errors++;
 670                 } else if (mc->mc_tried) {
 671                         good_copies++;
 672                 }
 673         }
 674
 675         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
 676                 /*
 677                  * XXX -- for now, treat partial writes as success.
 678                  *
 679                  * Now that we support write reallocation, it would be better
 680                  * to treat partial failure as real failure unless there are
 681                  * no non-degraded top-level vdevs left, and not update DTLs
 682                  * if we intend to reallocate.
 683                  */
 684                 /* XXPOLICY */
 685                 if (good_copies != mm->mm_children) {
 686                         /*
 687                          * Always require at least one good copy.
 688                          *
 689                          * For ditto blocks (io_vd == NULL), require
 690                          * all copies to be good.
 691                          *
 692                          * XXX -- for replacing vdevs, there's no great answer.
 693                          * If the old device is really dead, we may not even
 694                          * be able to access it -- so we only want to
 695                          * require good writes to the new device.  But if
 696                          * the new device turns out to be flaky, we want
 697                          * to be able to detach it -- which requires all
 698                          * writes to the old device to have succeeded.
 699                          */
 700                         if (good_copies == 0 || zio->io_vd == NULL)
 701                                 zio->io_error = vdev_mirror_worst_error(mm);
 702                 }
 703                 return;
 704         }
 705
 706         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ);
 707
 708         /*
 709          * If we don't have a good copy yet, keep trying other children.
 710          */
 711         /* XXPOLICY */
 712         if (good_copies == 0 && (c = vdev_mirror_child_select(zio)) != -1) {
 713                 ASSERT(c >= 0 && c < mm->mm_children);
 714                 mc = &mm->mm_child[c];
 715                 zio_vdev_io_redone(zio);
 716                 zio_nowait(zio_vdev_child_io(zio, zio->io_bp,
 717                     mc->mc_vd, mc->mc_offset, zio->io_abd, zio->io_size,
 718                     ZIO_TYPE_READ, zio->io_priority, 0,
 719                     vdev_mirror_child_done, mc));
 720                 return;
 721         }
 722
 723         /* XXPOLICY */
 724         if (good_copies == 0) {
 725                 zio->io_error = vdev_mirror_worst_error(mm);
 726                 ASSERT(zio->io_error != 0);
 727         }
 728
 729         if (good_copies && spa_writeable(zio->io_spa) &&
 730             (unexpected_errors ||
 731             (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RESILVER) ||
 732             ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCRUB) && mm->mm_resilvering))) {
 733                 /*
 734                  * Use the good data we have in hand to repair damaged children.
 735                  */
 736                 for (c = 0; c < mm->mm_children; c++) {
 737                         /*
 738                          * Don't rewrite known good children.
 739                          * Not only is it unnecessary, it could
 740                          * actually be harmful: if the system lost
 741                          * power while rewriting the only good copy,
 742                          * there would be no good copies left!
 743                          */
 744                         mc = &mm->mm_child[c];
 745
 746                         if (mc->mc_error == 0) {
 747                                 if (mc->mc_tried)
 748                                         continue;
 749                                 /*
 750                                  * We didn't try this child.  We need to
 751                                  * repair it if:
 752                                  * 1. it's a scrub (in which case we have
 753                                  * tried everything that was healthy)
 754                                  *  - or -
 755                                  * 2. it's an indirect vdev (in which case
 756                                  * it could point to any other vdev, which
 757                                  * might have a bad DTL)
 758                                  *  - or -
 759                                  * 3. the DTL indicates that this data is
 760                                  * missing from this vdev
 761                                  */
 762                                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCRUB) &&
 763                                     mc->mc_vd->vdev_ops != &vdev_indirect_ops &&
 764                                     !vdev_dtl_contains(mc->mc_vd, DTL_PARTIAL,
 765                                     zio->io_txg, 1))
 766                                         continue;
 767                                 mc->mc_error = SET_ERROR(ESTALE);
 768                         }
 769
 770                         zio_nowait(zio_vdev_child_io(zio, zio->io_bp,
 771                             mc->mc_vd, mc->mc_offset,
 772                             zio->io_abd, zio->io_size, ZIO_TYPE_WRITE,
 773                             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_REBUILD ?
 774                             ZIO_PRIORITY_REBUILD : ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
 775                             ZIO_FLAG_IO_REPAIR | (unexpected_errors ?
 776                             ZIO_FLAG_SELF_HEAL : 0), NULL, NULL));
 777                 }
 778         }
 779 }
 780
 781 static void
 782 vdev_mirror_state_change(vdev_t *vd, int faulted, int degraded)
 783 {
 784         if (faulted == vd->vdev_children) {
 785                 if (vdev_children_are_offline(vd)) {
 786                         vdev_set_state(vd, B_FALSE, VDEV_STATE_OFFLINE,
 787                             VDEV_AUX_CHILDREN_OFFLINE);
 788                 } else {
 789                         vdev_set_state(vd, B_FALSE, VDEV_STATE_CANT_OPEN,
 790                             VDEV_AUX_NO_REPLICAS);
 791                 }
 792         } else if (degraded + faulted != 0) {
 793                 vdev_set_state(vd, B_FALSE, VDEV_STATE_DEGRADED, VDEV_AUX_NONE);
 794         } else {
 795                 vdev_set_state(vd, B_FALSE, VDEV_STATE_HEALTHY, VDEV_AUX_NONE);
 796         }
 797 }
 798
 799 vdev_ops_t vdev_mirror_ops = {
 800         .vdev_op_open = vdev_mirror_open,
 801         .vdev_op_close = vdev_mirror_close,
 802         .vdev_op_asize = vdev_default_asize,
 803         .vdev_op_io_start = vdev_mirror_io_start,
 804         .vdev_op_io_done = vdev_mirror_io_done,
 805         .vdev_op_state_change = vdev_mirror_state_change,
 806         .vdev_op_need_resilver = NULL,
 807         .vdev_op_hold = NULL,
 808         .vdev_op_rele = NULL,
 809         .vdev_op_remap = NULL,
 810         .vdev_op_xlate = vdev_default_xlate,
 811         .vdev_op_type = VDEV_TYPE_MIRROR,       /* name of this vdev type */
 812         .vdev_op_leaf = B_FALSE                 /* not a leaf vdev */
 813 };
 814
 815 vdev_ops_t vdev_replacing_ops = {
 816         .vdev_op_open = vdev_mirror_open,
 817         .vdev_op_close = vdev_mirror_close,
 818         .vdev_op_asize = vdev_default_asize,
 819         .vdev_op_io_start = vdev_mirror_io_start,
 820         .vdev_op_io_done = vdev_mirror_io_done,
 821         .vdev_op_state_change = vdev_mirror_state_change,
 822         .vdev_op_need_resilver = NULL,
 823         .vdev_op_hold = NULL,
 824         .vdev_op_rele = NULL,
 825         .vdev_op_remap = NULL,
 826         .vdev_op_xlate = vdev_default_xlate,
 827         .vdev_op_type = VDEV_TYPE_REPLACING,    /* name of this vdev type */
 828         .vdev_op_leaf = B_FALSE                 /* not a leaf vdev */
 829 };
 830
 831 vdev_ops_t vdev_spare_ops = {
 832         .vdev_op_open = vdev_mirror_open,
 833         .vdev_op_close = vdev_mirror_close,
 834         .vdev_op_asize = vdev_default_asize,
 835         .vdev_op_io_start = vdev_mirror_io_start,
 836         .vdev_op_io_done = vdev_mirror_io_done,
 837         .vdev_op_state_change = vdev_mirror_state_change,
 838         .vdev_op_need_resilver = NULL,
 839         .vdev_op_hold = NULL,
 840         .vdev_op_rele = NULL,
 841         .vdev_op_remap = NULL,
 842         .vdev_op_xlate = vdev_default_xlate,
 843         .vdev_op_type = VDEV_TYPE_SPARE,        /* name of this vdev type */
 844         .vdev_op_leaf = B_FALSE                 /* not a leaf vdev */
 845 };
 846
 847 /* BEGIN CSTYLED */
 848 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_vdev_mirror, zfs_vdev_mirror_, rotating_inc, INT, ZMOD_RW,
 849         "Rotating media load increment for non-seeking I/O's");
 850
 851 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_vdev_mirror, zfs_vdev_mirror_, rotating_seek_inc, INT, ZMOD_RW,
 852         "Rotating media load increment for seeking I/O's");
 853
 854 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_vdev_mirror, zfs_vdev_mirror_, rotating_seek_offset, INT, ZMOD_RW,
 855         "Offset in bytes from the last I/O which triggers "
 856         "a reduced rotating media seek increment");
 857
 858 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_vdev_mirror, zfs_vdev_mirror_, non_rotating_inc, INT, ZMOD_RW,
 859         "Non-rotating media load increment for non-seeking I/O's");
 860
 861 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_vdev_mirror, zfs_vdev_mirror_, non_rotating_seek_inc, INT, ZMOD_RW,
 862         "Non-rotating media load increment for seeking I/O's");
 863 /* END CSTYLED */