]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/vdev_label.c
MFV r302649: 7016 arc_available_memory is not 32-bit safe
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / vdev_label.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 /*
23  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2012, 2015 by Delphix. All rights reserved.
25  */
26
27 /*
28  * Virtual Device Labels
29  * ---------------------
30  *
31  * The vdev label serves several distinct purposes:
32  *
33  *      1. Uniquely identify this device as part of a ZFS pool and confirm its
34  *         identity within the pool.
35  *
36  *      2. Verify that all the devices given in a configuration are present
37  *         within the pool.
38  *
39  *      3. Determine the uberblock for the pool.
40  *
41  *      4. In case of an import operation, determine the configuration of the
42  *         toplevel vdev of which it is a part.
43  *
44  *      5. If an import operation cannot find all the devices in the pool,
45  *         provide enough information to the administrator to determine which
46  *         devices are missing.
47  *
48  * It is important to note that while the kernel is responsible for writing the
49  * label, it only consumes the information in the first three cases.  The
50  * latter information is only consumed in userland when determining the
51  * configuration to import a pool.
52  *
53  *
54  * Label Organization
55  * ------------------
56  *
57  * Before describing the contents of the label, it's important to understand how
58  * the labels are written and updated with respect to the uberblock.
59  *
60  * When the pool configuration is altered, either because it was newly created
61  * or a device was added, we want to update all the labels such that we can deal
62  * with fatal failure at any point.  To this end, each disk has two labels which
63  * are updated before and after the uberblock is synced.  Assuming we have
64  * labels and an uberblock with the following transaction groups:
65  *
66  *              L1          UB          L2
67  *           +------+    +------+    +------+
68  *           |      |    |      |    |      |
69  *           | t10  |    | t10  |    | t10  |
70  *           |      |    |      |    |      |
71  *           +------+    +------+    +------+
72  *
73  * In this stable state, the labels and the uberblock were all updated within
74  * the same transaction group (10).  Each label is mirrored and checksummed, so
75  * that we can detect when we fail partway through writing the label.
76  *
77  * In order to identify which labels are valid, the labels are written in the
78  * following manner:
79  *
80  *      1. For each vdev, update 'L1' to the new label
81  *      2. Update the uberblock
82  *      3. For each vdev, update 'L2' to the new label
83  *
84  * Given arbitrary failure, we can determine the correct label to use based on
85  * the transaction group.  If we fail after updating L1 but before updating the
86  * UB, we will notice that L1's transaction group is greater than the uberblock,
87  * so L2 must be valid.  If we fail after writing the uberblock but before
88  * writing L2, we will notice that L2's transaction group is less than L1, and
89  * therefore L1 is valid.
90  *
91  * Another added complexity is that not every label is updated when the config
92  * is synced.  If we add a single device, we do not want to have to re-write
93  * every label for every device in the pool.  This means that both L1 and L2 may
94  * be older than the pool uberblock, because the necessary information is stored
95  * on another vdev.
96  *
97  *
98  * On-disk Format
99  * --------------
100  *
101  * The vdev label consists of two distinct parts, and is wrapped within the
102  * vdev_label_t structure.  The label includes 8k of padding to permit legacy
103  * VTOC disk labels, but is otherwise ignored.
104  *
105  * The first half of the label is a packed nvlist which contains pool wide
106  * properties, per-vdev properties, and configuration information.  It is
107  * described in more detail below.
108  *
109  * The latter half of the label consists of a redundant array of uberblocks.
110  * These uberblocks are updated whenever a transaction group is committed,
111  * or when the configuration is updated.  When a pool is loaded, we scan each
112  * vdev for the 'best' uberblock.
113  *
114  *
115  * Configuration Information
116  * -------------------------
117  *
118  * The nvlist describing the pool and vdev contains the following elements:
119  *
120  *      version         ZFS on-disk version
121  *      name            Pool name
122  *      state           Pool state
123  *      txg             Transaction group in which this label was written
124  *      pool_guid       Unique identifier for this pool
125  *      vdev_tree       An nvlist describing vdev tree.
126  *      features_for_read
127  *                      An nvlist of the features necessary for reading the MOS.
128  *
129  * Each leaf device label also contains the following:
130  *
131  *      top_guid        Unique ID for top-level vdev in which this is contained
132  *      guid            Unique ID for the leaf vdev
133  *
134  * The 'vs' configuration follows the format described in 'spa_config.c'.
135  */
136
137 #include <sys/zfs_context.h>
138 #include <sys/spa.h>
139 #include <sys/spa_impl.h>
140 #include <sys/dmu.h>
141 #include <sys/zap.h>
142 #include <sys/vdev.h>
143 #include <sys/vdev_impl.h>
144 #include <sys/uberblock_impl.h>
145 #include <sys/metaslab.h>
146 #include <sys/zio.h>
147 #include <sys/dsl_scan.h>
148 #include <sys/abd.h>
149 #include <sys/fs/zfs.h>
150 #include <sys/trim_map.h>
151
152 static boolean_t vdev_trim_on_init = B_TRUE;
153 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_vdev);
154 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_vdev, OID_AUTO, trim_on_init, CTLFLAG_RW,
155     &vdev_trim_on_init, 0, "Enable/disable full vdev trim on initialisation");
156
157 /*
158  * Basic routines to read and write from a vdev label.
159  * Used throughout the rest of this file.
160  */
161 uint64_t
162 vdev_label_offset(uint64_t psize, int l, uint64_t offset)
163 {
164         ASSERT(offset < sizeof (vdev_label_t));
165         ASSERT(P2PHASE_TYPED(psize, sizeof (vdev_label_t), uint64_t) == 0);
166
167         return (offset + l * sizeof (vdev_label_t) + (l < VDEV_LABELS / 2 ?
168             0 : psize - VDEV_LABELS * sizeof (vdev_label_t)));
169 }
170
171 /*
172  * Returns back the vdev label associated with the passed in offset.
173  */
174 int
175 vdev_label_number(uint64_t psize, uint64_t offset)
176 {
177         int l;
178
179         if (offset >= psize - VDEV_LABEL_END_SIZE) {
180                 offset -= psize - VDEV_LABEL_END_SIZE;
181                 offset += (VDEV_LABELS / 2) * sizeof (vdev_label_t);
182         }
183         l = offset / sizeof (vdev_label_t);
184         return (l < VDEV_LABELS ? l : -1);
185 }
186
187 static void
188 vdev_label_read(zio_t *zio, vdev_t *vd, int l, abd_t *buf, uint64_t offset,
189     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int flags)
190 {
191         ASSERT(spa_config_held(zio->io_spa, SCL_STATE_ALL, RW_WRITER) ==
192             SCL_STATE_ALL);
193         ASSERT(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER);
194
195         zio_nowait(zio_read_phys(zio, vd,
196             vdev_label_offset(vd->vdev_psize, l, offset),
197             size, buf, ZIO_CHECKSUM_LABEL, done, private,
198             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, flags, B_TRUE));
199 }
200
201 static void
202 vdev_label_write(zio_t *zio, vdev_t *vd, int l, abd_t *buf, uint64_t offset,
203     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int flags)
204 {
205         ASSERT(spa_config_held(zio->io_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == SCL_ALL ||
206             (spa_config_held(zio->io_spa, SCL_CONFIG | SCL_STATE, RW_READER) ==
207             (SCL_CONFIG | SCL_STATE) &&
208             dsl_pool_sync_context(spa_get_dsl(zio->io_spa))));
209         ASSERT(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER);
210
211         zio_nowait(zio_write_phys(zio, vd,
212             vdev_label_offset(vd->vdev_psize, l, offset),
213             size, buf, ZIO_CHECKSUM_LABEL, done, private,
214             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, flags, B_TRUE));
215 }
216
217 /*
218  * Generate the nvlist representing this vdev's config.
219  */
220 nvlist_t *
221 vdev_config_generate(spa_t *spa, vdev_t *vd, boolean_t getstats,
222     vdev_config_flag_t flags)
223 {
224         nvlist_t *nv = NULL;
225
226         nv = fnvlist_alloc();
227
228         fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_TYPE, vd->vdev_ops->vdev_op_type);
229         if (!(flags & (VDEV_CONFIG_SPARE | VDEV_CONFIG_L2CACHE)))
230                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ID, vd->vdev_id);
231         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_GUID, vd->vdev_guid);
232
233         if (vd->vdev_path != NULL)
234                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_PATH, vd->vdev_path);
235
236         if (vd->vdev_devid != NULL)
237                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_DEVID, vd->vdev_devid);
238
239         if (vd->vdev_physpath != NULL)
240                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_PHYS_PATH,
241                     vd->vdev_physpath);
242
243         if (vd->vdev_fru != NULL)
244                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_FRU, vd->vdev_fru);
245
246         if (vd->vdev_nparity != 0) {
247                 ASSERT(strcmp(vd->vdev_ops->vdev_op_type,
248                     VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
249
250                 /*
251                  * Make sure someone hasn't managed to sneak a fancy new vdev
252                  * into a crufty old storage pool.
253                  */
254                 ASSERT(vd->vdev_nparity == 1 ||
255                     (vd->vdev_nparity <= 2 &&
256                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_RAIDZ2) ||
257                     (vd->vdev_nparity <= 3 &&
258                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_RAIDZ3));
259
260                 /*
261                  * Note that we'll add the nparity tag even on storage pools
262                  * that only support a single parity device -- older software
263                  * will just ignore it.
264                  */
265                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_NPARITY, vd->vdev_nparity);
266         }
267
268         if (vd->vdev_wholedisk != -1ULL)
269                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_WHOLE_DISK,
270                     vd->vdev_wholedisk);
271
272         if (vd->vdev_not_present)
273                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_NOT_PRESENT, 1);
274
275         if (vd->vdev_isspare)
276                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_IS_SPARE, 1);
277
278         if (!(flags & (VDEV_CONFIG_SPARE | VDEV_CONFIG_L2CACHE)) &&
279             vd == vd->vdev_top) {
280                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_METASLAB_ARRAY,
281                     vd->vdev_ms_array);
282                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_METASLAB_SHIFT,
283                     vd->vdev_ms_shift);
284                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, vd->vdev_ashift);
285                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ASIZE,
286                     vd->vdev_asize);
287                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_IS_LOG, vd->vdev_islog);
288                 if (vd->vdev_removing)
289                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_REMOVING,
290                             vd->vdev_removing);
291         }
292
293         if (vd->vdev_dtl_sm != NULL) {
294                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_DTL,
295                     space_map_object(vd->vdev_dtl_sm));
296         }
297
298         if (vd->vdev_crtxg)
299                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_CREATE_TXG, vd->vdev_crtxg);
300
301         if (flags & VDEV_CONFIG_MOS) {
302                 if (vd->vdev_leaf_zap != 0) {
303                         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
304                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_VDEV_LEAF_ZAP,
305                             vd->vdev_leaf_zap);
306                 }
307
308                 if (vd->vdev_top_zap != 0) {
309                         ASSERT(vd == vd->vdev_top);
310                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TOP_ZAP,
311                             vd->vdev_top_zap);
312                 }
313         }
314
315         if (getstats) {
316                 vdev_stat_t vs;
317                 pool_scan_stat_t ps;
318
319                 vdev_get_stats(vd, &vs);
320                 fnvlist_add_uint64_array(nv, ZPOOL_CONFIG_VDEV_STATS,
321                     (uint64_t *)&vs, sizeof (vs) / sizeof (uint64_t));
322
323                 /* provide either current or previous scan information */
324                 if (spa_scan_get_stats(spa, &ps) == 0) {
325                         fnvlist_add_uint64_array(nv,
326                             ZPOOL_CONFIG_SCAN_STATS, (uint64_t *)&ps,
327                             sizeof (pool_scan_stat_t) / sizeof (uint64_t));
328                 }
329         }
330
331         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
332                 nvlist_t **child;
333                 int c, idx;
334
335                 ASSERT(!vd->vdev_ishole);
336
337                 child = kmem_alloc(vd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *),
338                     KM_SLEEP);
339
340                 for (c = 0, idx = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
341                         vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
342
343                         /*
344                          * If we're generating an nvlist of removing
345                          * vdevs then skip over any device which is
346                          * not being removed.
347                          */
348                         if ((flags & VDEV_CONFIG_REMOVING) &&
349                             !cvd->vdev_removing)
350                                 continue;
351
352                         child[idx++] = vdev_config_generate(spa, cvd,
353                             getstats, flags);
354                 }
355
356                 if (idx) {
357                         fnvlist_add_nvlist_array(nv, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
358                             child, idx);
359                 }
360
361                 for (c = 0; c < idx; c++)
362                         nvlist_free(child[c]);
363
364                 kmem_free(child, vd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
365
366         } else {
367                 const char *aux = NULL;
368
369                 if (vd->vdev_offline && !vd->vdev_tmpoffline)
370                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_OFFLINE, B_TRUE);
371                 if (vd->vdev_resilver_txg != 0)
372                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_RESILVER_TXG,
373                             vd->vdev_resilver_txg);
374                 if (vd->vdev_faulted)
375                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_FAULTED, B_TRUE);
376                 if (vd->vdev_degraded)
377                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_DEGRADED, B_TRUE);
378                 if (vd->vdev_removed)
379                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_REMOVED, B_TRUE);
380                 if (vd->vdev_unspare)
381                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_UNSPARE, B_TRUE);
382                 if (vd->vdev_ishole)
383                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, B_TRUE);
384
385                 switch (vd->vdev_stat.vs_aux) {
386                 case VDEV_AUX_ERR_EXCEEDED:
387                         aux = "err_exceeded";
388                         break;
389
390                 case VDEV_AUX_EXTERNAL:
391                         aux = "external";
392                         break;
393                 }
394
395                 if (aux != NULL)
396                         fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_AUX_STATE, aux);
397
398                 if (vd->vdev_splitting && vd->vdev_orig_guid != 0LL) {
399                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ORIG_GUID,
400                             vd->vdev_orig_guid);
401                 }
402         }
403
404         return (nv);
405 }
406
407 /*
408  * Generate a view of the top-level vdevs.  If we currently have holes
409  * in the namespace, then generate an array which contains a list of holey
410  * vdevs.  Additionally, add the number of top-level children that currently
411  * exist.
412  */
413 void
414 vdev_top_config_generate(spa_t *spa, nvlist_t *config)
415 {
416         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
417         uint64_t *array;
418         uint_t c, idx;
419
420         array = kmem_alloc(rvd->vdev_children * sizeof (uint64_t), KM_SLEEP);
421
422         for (c = 0, idx = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
423                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
424
425                 if (tvd->vdev_ishole)
426                         array[idx++] = c;
427         }
428
429         if (idx) {
430                 VERIFY(nvlist_add_uint64_array(config, ZPOOL_CONFIG_HOLE_ARRAY,
431                     array, idx) == 0);
432         }
433
434         VERIFY(nvlist_add_uint64(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_CHILDREN,
435             rvd->vdev_children) == 0);
436
437         kmem_free(array, rvd->vdev_children * sizeof (uint64_t));
438 }
439
440 /*
441  * Returns the configuration from the label of the given vdev. For vdevs
442  * which don't have a txg value stored on their label (i.e. spares/cache)
443  * or have not been completely initialized (txg = 0) just return
444  * the configuration from the first valid label we find. Otherwise,
445  * find the most up-to-date label that does not exceed the specified
446  * 'txg' value.
447  */
448 nvlist_t *
449 vdev_label_read_config(vdev_t *vd, uint64_t txg)
450 {
451         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
452         nvlist_t *config = NULL;
453         vdev_phys_t *vp;
454         abd_t *vp_abd;
455         zio_t *zio;
456         uint64_t best_txg = 0;
457         int error = 0;
458         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL |
459             ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
460
461         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_WRITER) == SCL_STATE_ALL);
462
463         if (!vdev_readable(vd))
464                 return (NULL);
465
466         vp_abd = abd_alloc_linear(sizeof (vdev_phys_t), B_TRUE);
467         vp = abd_to_buf(vp_abd);
468
469 retry:
470         for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
471                 nvlist_t *label = NULL;
472
473                 zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
474
475                 vdev_label_read(zio, vd, l, vp_abd,
476                     offsetof(vdev_label_t, vl_vdev_phys),
477                     sizeof (vdev_phys_t), NULL, NULL, flags);
478
479                 if (zio_wait(zio) == 0 &&
480                     nvlist_unpack(vp->vp_nvlist, sizeof (vp->vp_nvlist),
481                     &label, 0) == 0) {
482                         uint64_t label_txg = 0;
483
484                         /*
485                          * Auxiliary vdevs won't have txg values in their
486                          * labels and newly added vdevs may not have been
487                          * completely initialized so just return the
488                          * configuration from the first valid label we
489                          * encounter.
490                          */
491                         error = nvlist_lookup_uint64(label,
492                             ZPOOL_CONFIG_POOL_TXG, &label_txg);
493                         if ((error || label_txg == 0) && !config) {
494                                 config = label;
495                                 break;
496                         } else if (label_txg <= txg && label_txg > best_txg) {
497                                 best_txg = label_txg;
498                                 nvlist_free(config);
499                                 config = fnvlist_dup(label);
500                         }
501                 }
502
503                 if (label != NULL) {
504                         nvlist_free(label);
505                         label = NULL;
506                 }
507         }
508
509         if (config == NULL && !(flags & ZIO_FLAG_TRYHARD)) {
510                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
511                 goto retry;
512         }
513
514         abd_free(vp_abd);
515
516         return (config);
517 }
518
519 /*
520  * Determine if a device is in use.  The 'spare_guid' parameter will be filled
521  * in with the device guid if this spare is active elsewhere on the system.
522  */
523 static boolean_t
524 vdev_inuse(vdev_t *vd, uint64_t crtxg, vdev_labeltype_t reason,
525     uint64_t *spare_guid, uint64_t *l2cache_guid)
526 {
527         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
528         uint64_t state, pool_guid, device_guid, txg, spare_pool;
529         uint64_t vdtxg = 0;
530         nvlist_t *label;
531
532         if (spare_guid)
533                 *spare_guid = 0ULL;
534         if (l2cache_guid)
535                 *l2cache_guid = 0ULL;
536
537         /*
538          * Read the label, if any, and perform some basic sanity checks.
539          */
540         if ((label = vdev_label_read_config(vd, -1ULL)) == NULL)
541                 return (B_FALSE);
542
543         (void) nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_CREATE_TXG,
544             &vdtxg);
545
546         if (nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
547             &state) != 0 ||
548             nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_GUID,
549             &device_guid) != 0) {
550                 nvlist_free(label);
551                 return (B_FALSE);
552         }
553
554         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
555             (nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_GUID,
556             &pool_guid) != 0 ||
557             nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_TXG,
558             &txg) != 0)) {
559                 nvlist_free(label);
560                 return (B_FALSE);
561         }
562
563         nvlist_free(label);
564
565         /*
566          * Check to see if this device indeed belongs to the pool it claims to
567          * be a part of.  The only way this is allowed is if the device is a hot
568          * spare (which we check for later on).
569          */
570         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
571             !spa_guid_exists(pool_guid, device_guid) &&
572             !spa_spare_exists(device_guid, NULL, NULL) &&
573             !spa_l2cache_exists(device_guid, NULL))
574                 return (B_FALSE);
575
576         /*
577          * If the transaction group is zero, then this an initialized (but
578          * unused) label.  This is only an error if the create transaction
579          * on-disk is the same as the one we're using now, in which case the
580          * user has attempted to add the same vdev multiple times in the same
581          * transaction.
582          */
583         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
584             txg == 0 && vdtxg == crtxg)
585                 return (B_TRUE);
586
587         /*
588          * Check to see if this is a spare device.  We do an explicit check for
589          * spa_has_spare() here because it may be on our pending list of spares
590          * to add.  We also check if it is an l2cache device.
591          */
592         if (spa_spare_exists(device_guid, &spare_pool, NULL) ||
593             spa_has_spare(spa, device_guid)) {
594                 if (spare_guid)
595                         *spare_guid = device_guid;
596
597                 switch (reason) {
598                 case VDEV_LABEL_CREATE:
599                 case VDEV_LABEL_L2CACHE:
600                         return (B_TRUE);
601
602                 case VDEV_LABEL_REPLACE:
603                         return (!spa_has_spare(spa, device_guid) ||
604                             spare_pool != 0ULL);
605
606                 case VDEV_LABEL_SPARE:
607                         return (spa_has_spare(spa, device_guid));
608                 }
609         }
610
611         /*
612          * Check to see if this is an l2cache device.
613          */
614         if (spa_l2cache_exists(device_guid, NULL))
615                 return (B_TRUE);
616
617         /*
618          * We can't rely on a pool's state if it's been imported
619          * read-only.  Instead we look to see if the pools is marked
620          * read-only in the namespace and set the state to active.
621          */
622         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
623             (spa = spa_by_guid(pool_guid, device_guid)) != NULL &&
624             spa_mode(spa) == FREAD)
625                 state = POOL_STATE_ACTIVE;
626
627         /*
628          * If the device is marked ACTIVE, then this device is in use by another
629          * pool on the system.
630          */
631         return (state == POOL_STATE_ACTIVE);
632 }
633
634 /*
635  * Initialize a vdev label.  We check to make sure each leaf device is not in
636  * use, and writable.  We put down an initial label which we will later
637  * overwrite with a complete label.  Note that it's important to do this
638  * sequentially, not in parallel, so that we catch cases of multiple use of the
639  * same leaf vdev in the vdev we're creating -- e.g. mirroring a disk with
640  * itself.
641  */
642 int
643 vdev_label_init(vdev_t *vd, uint64_t crtxg, vdev_labeltype_t reason)
644 {
645         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
646         nvlist_t *label;
647         vdev_phys_t *vp;
648         abd_t *vp_abd;
649         abd_t *pad2;
650         uberblock_t *ub;
651         abd_t *ub_abd;
652         zio_t *zio;
653         char *buf;
654         size_t buflen;
655         int error;
656         uint64_t spare_guid, l2cache_guid;
657         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL;
658
659         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == SCL_ALL);
660
661         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
662                 if ((error = vdev_label_init(vd->vdev_child[c],
663                     crtxg, reason)) != 0)
664                         return (error);
665
666         /* Track the creation time for this vdev */
667         vd->vdev_crtxg = crtxg;
668
669         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf || !spa_writeable(spa))
670                 return (0);
671
672         /*
673          * Dead vdevs cannot be initialized.
674          */
675         if (vdev_is_dead(vd))
676                 return (SET_ERROR(EIO));
677
678         /*
679          * Determine if the vdev is in use.
680          */
681         if (reason != VDEV_LABEL_REMOVE && reason != VDEV_LABEL_SPLIT &&
682             vdev_inuse(vd, crtxg, reason, &spare_guid, &l2cache_guid))
683                 return (SET_ERROR(EBUSY));
684
685         /*
686          * If this is a request to add or replace a spare or l2cache device
687          * that is in use elsewhere on the system, then we must update the
688          * guid (which was initialized to a random value) to reflect the
689          * actual GUID (which is shared between multiple pools).
690          */
691         if (reason != VDEV_LABEL_REMOVE && reason != VDEV_LABEL_L2CACHE &&
692             spare_guid != 0ULL) {
693                 uint64_t guid_delta = spare_guid - vd->vdev_guid;
694
695                 vd->vdev_guid += guid_delta;
696
697                 for (vdev_t *pvd = vd; pvd != NULL; pvd = pvd->vdev_parent)
698                         pvd->vdev_guid_sum += guid_delta;
699
700                 /*
701                  * If this is a replacement, then we want to fallthrough to the
702                  * rest of the code.  If we're adding a spare, then it's already
703                  * labeled appropriately and we can just return.
704                  */
705                 if (reason == VDEV_LABEL_SPARE)
706                         return (0);
707                 ASSERT(reason == VDEV_LABEL_REPLACE ||
708                     reason == VDEV_LABEL_SPLIT);
709         }
710
711         if (reason != VDEV_LABEL_REMOVE && reason != VDEV_LABEL_SPARE &&
712             l2cache_guid != 0ULL) {
713                 uint64_t guid_delta = l2cache_guid - vd->vdev_guid;
714
715                 vd->vdev_guid += guid_delta;
716
717                 for (vdev_t *pvd = vd; pvd != NULL; pvd = pvd->vdev_parent)
718                         pvd->vdev_guid_sum += guid_delta;
719
720                 /*
721                  * If this is a replacement, then we want to fallthrough to the
722                  * rest of the code.  If we're adding an l2cache, then it's
723                  * already labeled appropriately and we can just return.
724                  */
725                 if (reason == VDEV_LABEL_L2CACHE)
726                         return (0);
727                 ASSERT(reason == VDEV_LABEL_REPLACE);
728         }
729
730         /*
731          * TRIM the whole thing so that we start with a clean slate.
732          * It's just an optimization, so we don't care if it fails.
733          * Don't TRIM if removing so that we don't interfere with zpool
734          * disaster recovery.
735          */
736         if (zfs_trim_enabled && vdev_trim_on_init && !vd->vdev_notrim && 
737             (reason == VDEV_LABEL_CREATE || reason == VDEV_LABEL_SPARE ||
738             reason == VDEV_LABEL_L2CACHE))
739                 zio_wait(zio_trim(NULL, spa, vd, 0, vd->vdev_psize));
740
741         /*
742          * Initialize its label.
743          */
744         vp_abd = abd_alloc_linear(sizeof (vdev_phys_t), B_TRUE);
745         abd_zero(vp_abd, sizeof (vdev_phys_t));
746         vp = abd_to_buf(vp_abd);
747
748         /*
749          * Generate a label describing the pool and our top-level vdev.
750          * We mark it as being from txg 0 to indicate that it's not
751          * really part of an active pool just yet.  The labels will
752          * be written again with a meaningful txg by spa_sync().
753          */
754         if (reason == VDEV_LABEL_SPARE ||
755             (reason == VDEV_LABEL_REMOVE && vd->vdev_isspare)) {
756                 /*
757                  * For inactive hot spares, we generate a special label that
758                  * identifies as a mutually shared hot spare.  We write the
759                  * label if we are adding a hot spare, or if we are removing an
760                  * active hot spare (in which case we want to revert the
761                  * labels).
762                  */
763                 VERIFY(nvlist_alloc(&label, NV_UNIQUE_NAME, KM_SLEEP) == 0);
764
765                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_VERSION,
766                     spa_version(spa)) == 0);
767                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
768                     POOL_STATE_SPARE) == 0);
769                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_GUID,
770                     vd->vdev_guid) == 0);
771         } else if (reason == VDEV_LABEL_L2CACHE ||
772             (reason == VDEV_LABEL_REMOVE && vd->vdev_isl2cache)) {
773                 /*
774                  * For level 2 ARC devices, add a special label.
775                  */
776                 VERIFY(nvlist_alloc(&label, NV_UNIQUE_NAME, KM_SLEEP) == 0);
777
778                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_VERSION,
779                     spa_version(spa)) == 0);
780                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
781                     POOL_STATE_L2CACHE) == 0);
782                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_GUID,
783                     vd->vdev_guid) == 0);
784         } else {
785                 uint64_t txg = 0ULL;
786
787                 if (reason == VDEV_LABEL_SPLIT)
788                         txg = spa->spa_uberblock.ub_txg;
789                 label = spa_config_generate(spa, vd, txg, B_FALSE);
790
791                 /*
792                  * Add our creation time.  This allows us to detect multiple
793                  * vdev uses as described above, and automatically expires if we
794                  * fail.
795                  */
796                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_CREATE_TXG,
797                     crtxg) == 0);
798         }
799
800         buf = vp->vp_nvlist;
801         buflen = sizeof (vp->vp_nvlist);
802
803         error = nvlist_pack(label, &buf, &buflen, NV_ENCODE_XDR, KM_SLEEP);
804         if (error != 0) {
805                 nvlist_free(label);
806                 abd_free(vp_abd);
807                 /* EFAULT means nvlist_pack ran out of room */
808                 return (error == EFAULT ? ENAMETOOLONG : EINVAL);
809         }
810
811         /*
812          * Initialize uberblock template.
813          */
814         ub_abd = abd_alloc_linear(VDEV_UBERBLOCK_RING, B_TRUE);
815         abd_zero(ub_abd, VDEV_UBERBLOCK_RING);
816         abd_copy_from_buf(ub_abd, &spa->spa_uberblock, sizeof (uberblock_t));
817         ub = abd_to_buf(ub_abd);
818         ub->ub_txg = 0;
819
820         /* Initialize the 2nd padding area. */
821         pad2 = abd_alloc_for_io(VDEV_PAD_SIZE, B_TRUE);
822         abd_zero(pad2, VDEV_PAD_SIZE);
823
824         /*
825          * Write everything in parallel.
826          */
827 retry:
828         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
829
830         for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
831
832                 vdev_label_write(zio, vd, l, vp_abd,
833                     offsetof(vdev_label_t, vl_vdev_phys),
834                     sizeof (vdev_phys_t), NULL, NULL, flags);
835
836                 /*
837                  * Skip the 1st padding area.
838                  * Zero out the 2nd padding area where it might have
839                  * left over data from previous filesystem format.
840                  */
841                 vdev_label_write(zio, vd, l, pad2,
842                     offsetof(vdev_label_t, vl_pad2),
843                     VDEV_PAD_SIZE, NULL, NULL, flags);
844
845                 vdev_label_write(zio, vd, l, ub_abd,
846                     offsetof(vdev_label_t, vl_uberblock),
847                     VDEV_UBERBLOCK_RING, NULL, NULL, flags);
848         }
849
850         error = zio_wait(zio);
851
852         if (error != 0 && !(flags & ZIO_FLAG_TRYHARD)) {
853                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
854                 goto retry;
855         }
856
857         nvlist_free(label);
858         abd_free(pad2);
859         abd_free(ub_abd);
860         abd_free(vp_abd);
861
862         /*
863          * If this vdev hasn't been previously identified as a spare, then we
864          * mark it as such only if a) we are labeling it as a spare, or b) it
865          * exists as a spare elsewhere in the system.  Do the same for
866          * level 2 ARC devices.
867          */
868         if (error == 0 && !vd->vdev_isspare &&
869             (reason == VDEV_LABEL_SPARE ||
870             spa_spare_exists(vd->vdev_guid, NULL, NULL)))
871                 spa_spare_add(vd);
872
873         if (error == 0 && !vd->vdev_isl2cache &&
874             (reason == VDEV_LABEL_L2CACHE ||
875             spa_l2cache_exists(vd->vdev_guid, NULL)))
876                 spa_l2cache_add(vd);
877
878         return (error);
879 }
880
881 int
882 vdev_label_write_pad2(vdev_t *vd, const char *buf, size_t size)
883 {
884         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
885         zio_t *zio;
886         abd_t *pad2;
887         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL;
888         int error;
889
890         if (size > VDEV_PAD_SIZE)
891                 return (EINVAL);
892
893         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
894                 return (ENODEV);
895         if (vdev_is_dead(vd))
896                 return (ENXIO);
897
898         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == SCL_ALL);
899
900         pad2 = abd_alloc_for_io(VDEV_PAD_SIZE, B_TRUE);
901         abd_zero(pad2, VDEV_PAD_SIZE);
902         abd_copy_from_buf(pad2, buf, size);
903
904 retry:
905         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
906         vdev_label_write(zio, vd, 0, pad2,
907             offsetof(vdev_label_t, vl_pad2),
908             VDEV_PAD_SIZE, NULL, NULL, flags);
909         error = zio_wait(zio);
910         if (error != 0 && !(flags & ZIO_FLAG_TRYHARD)) {
911                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
912                 goto retry;
913         }
914
915         abd_free(pad2);
916         return (error);
917 }
918
919 /*
920  * ==========================================================================
921  * uberblock load/sync
922  * ==========================================================================
923  */
924
925 /*
926  * Consider the following situation: txg is safely synced to disk.  We've
927  * written the first uberblock for txg + 1, and then we lose power.  When we
928  * come back up, we fail to see the uberblock for txg + 1 because, say,
929  * it was on a mirrored device and the replica to which we wrote txg + 1
930  * is now offline.  If we then make some changes and sync txg + 1, and then
931  * the missing replica comes back, then for a few seconds we'll have two
932  * conflicting uberblocks on disk with the same txg.  The solution is simple:
933  * among uberblocks with equal txg, choose the one with the latest timestamp.
934  */
935 static int
936 vdev_uberblock_compare(uberblock_t *ub1, uberblock_t *ub2)
937 {
938         if (ub1->ub_txg < ub2->ub_txg)
939                 return (-1);
940         if (ub1->ub_txg > ub2->ub_txg)
941                 return (1);
942
943         if (ub1->ub_timestamp < ub2->ub_timestamp)
944                 return (-1);
945         if (ub1->ub_timestamp > ub2->ub_timestamp)
946                 return (1);
947
948         return (0);
949 }
950
951 struct ubl_cbdata {
952         uberblock_t     *ubl_ubbest;    /* Best uberblock */
953         vdev_t          *ubl_vd;        /* vdev associated with the above */
954 };
955
956 static void
957 vdev_uberblock_load_done(zio_t *zio)
958 {
959         vdev_t *vd = zio->io_vd;
960         spa_t *spa = zio->io_spa;
961         zio_t *rio = zio->io_private;
962         uberblock_t *ub = abd_to_buf(zio->io_abd);
963         struct ubl_cbdata *cbp = rio->io_private;
964
965         ASSERT3U(zio->io_size, ==, VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd));
966
967         if (zio->io_error == 0 && uberblock_verify(ub) == 0) {
968                 mutex_enter(&rio->io_lock);
969                 if (ub->ub_txg <= spa->spa_load_max_txg &&
970                     vdev_uberblock_compare(ub, cbp->ubl_ubbest) > 0) {
971                         /*
972                          * Keep track of the vdev in which this uberblock
973                          * was found. We will use this information later
974                          * to obtain the config nvlist associated with
975                          * this uberblock.
976                          */
977                         *cbp->ubl_ubbest = *ub;
978                         cbp->ubl_vd = vd;
979                 }
980                 mutex_exit(&rio->io_lock);
981         }
982
983         abd_free(zio->io_abd);
984 }
985
986 static void
987 vdev_uberblock_load_impl(zio_t *zio, vdev_t *vd, int flags,
988     struct ubl_cbdata *cbp)
989 {
990         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
991                 vdev_uberblock_load_impl(zio, vd->vdev_child[c], flags, cbp);
992
993         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && vdev_readable(vd)) {
994                 for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
995                         for (int n = 0; n < VDEV_UBERBLOCK_COUNT(vd); n++) {
996                                 vdev_label_read(zio, vd, l,
997                                     abd_alloc_linear(VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd),
998                                     B_TRUE), VDEV_UBERBLOCK_OFFSET(vd, n),
999                                     VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd),
1000                                     vdev_uberblock_load_done, zio, flags);
1001                         }
1002                 }
1003         }
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Reads the 'best' uberblock from disk along with its associated
1008  * configuration. First, we read the uberblock array of each label of each
1009  * vdev, keeping track of the uberblock with the highest txg in each array.
1010  * Then, we read the configuration from the same vdev as the best uberblock.
1011  */
1012 void
1013 vdev_uberblock_load(vdev_t *rvd, uberblock_t *ub, nvlist_t **config)
1014 {
1015         zio_t *zio;
1016         spa_t *spa = rvd->vdev_spa;
1017         struct ubl_cbdata cb;
1018         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL |
1019             ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_TRYHARD;
1020
1021         ASSERT(ub);
1022         ASSERT(config);
1023
1024         bzero(ub, sizeof (uberblock_t));
1025         *config = NULL;
1026
1027         cb.ubl_ubbest = ub;
1028         cb.ubl_vd = NULL;
1029
1030         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1031         zio = zio_root(spa, NULL, &cb, flags);
1032         vdev_uberblock_load_impl(zio, rvd, flags, &cb);
1033         (void) zio_wait(zio);
1034
1035         /*
1036          * It's possible that the best uberblock was discovered on a label
1037          * that has a configuration which was written in a future txg.
1038          * Search all labels on this vdev to find the configuration that
1039          * matches the txg for our uberblock.
1040          */
1041         if (cb.ubl_vd != NULL)
1042                 *config = vdev_label_read_config(cb.ubl_vd, ub->ub_txg);
1043         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * On success, increment root zio's count of good writes.
1048  * We only get credit for writes to known-visible vdevs; see spa_vdev_add().
1049  */
1050 static void
1051 vdev_uberblock_sync_done(zio_t *zio)
1052 {
1053         uint64_t *good_writes = zio->io_private;
1054
1055         if (zio->io_error == 0 && zio->io_vd->vdev_top->vdev_ms_array != 0)
1056                 atomic_inc_64(good_writes);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Write the uberblock to all labels of all leaves of the specified vdev.
1061  */
1062 static void
1063 vdev_uberblock_sync(zio_t *zio, uberblock_t *ub, vdev_t *vd, int flags)
1064 {
1065         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
1066                 vdev_uberblock_sync(zio, ub, vd->vdev_child[c], flags);
1067
1068         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
1069                 return;
1070
1071         if (!vdev_writeable(vd))
1072                 return;
1073
1074         int n = ub->ub_txg & (VDEV_UBERBLOCK_COUNT(vd) - 1);
1075
1076         /* Copy the uberblock_t into the ABD */
1077         abd_t *ub_abd = abd_alloc_for_io(VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd), B_TRUE);
1078         abd_zero(ub_abd, VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd));
1079         abd_copy_from_buf(ub_abd, ub, sizeof (uberblock_t));
1080
1081         for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++)
1082                 vdev_label_write(zio, vd, l, ub_abd,
1083                     VDEV_UBERBLOCK_OFFSET(vd, n), VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd),
1084                     vdev_uberblock_sync_done, zio->io_private,
1085                     flags | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE);
1086
1087         abd_free(ub_abd);
1088 }
1089
1090 /* Sync the uberblocks to all vdevs in svd[] */
1091 int
1092 vdev_uberblock_sync_list(vdev_t **svd, int svdcount, uberblock_t *ub, int flags)
1093 {
1094         spa_t *spa = svd[0]->vdev_spa;
1095         zio_t *zio;
1096         uint64_t good_writes = 0;
1097
1098         zio = zio_root(spa, NULL, &good_writes, flags);
1099
1100         for (int v = 0; v < svdcount; v++)
1101                 vdev_uberblock_sync(zio, ub, svd[v], flags);
1102
1103         (void) zio_wait(zio);
1104
1105         /*
1106          * Flush the uberblocks to disk.  This ensures that the odd labels
1107          * are no longer needed (because the new uberblocks and the even
1108          * labels are safely on disk), so it is safe to overwrite them.
1109          */
1110         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1111
1112         for (int v = 0; v < svdcount; v++)
1113                 zio_flush(zio, svd[v]);
1114
1115         (void) zio_wait(zio);
1116
1117         return (good_writes >= 1 ? 0 : EIO);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * On success, increment the count of good writes for our top-level vdev.
1122  */
1123 static void
1124 vdev_label_sync_done(zio_t *zio)
1125 {
1126         uint64_t *good_writes = zio->io_private;
1127
1128         if (zio->io_error == 0)
1129                 atomic_inc_64(good_writes);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * If there weren't enough good writes, indicate failure to the parent.
1134  */
1135 static void
1136 vdev_label_sync_top_done(zio_t *zio)
1137 {
1138         uint64_t *good_writes = zio->io_private;
1139
1140         if (*good_writes == 0)
1141                 zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
1142
1143         kmem_free(good_writes, sizeof (uint64_t));
1144 }
1145
1146 /*
1147  * We ignore errors for log and cache devices, simply free the private data.
1148  */
1149 static void
1150 vdev_label_sync_ignore_done(zio_t *zio)
1151 {
1152         kmem_free(zio->io_private, sizeof (uint64_t));
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Write all even or odd labels to all leaves of the specified vdev.
1157  */
1158 static void
1159 vdev_label_sync(zio_t *zio, vdev_t *vd, int l, uint64_t txg, int flags)
1160 {
1161         nvlist_t *label;
1162         vdev_phys_t *vp;
1163         abd_t *vp_abd;
1164         char *buf;
1165         size_t buflen;
1166
1167         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
1168                 vdev_label_sync(zio, vd->vdev_child[c], l, txg, flags);
1169
1170         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
1171                 return;
1172
1173         if (!vdev_writeable(vd))
1174                 return;
1175
1176         /*
1177          * Generate a label describing the top-level config to which we belong.
1178          */
1179         label = spa_config_generate(vd->vdev_spa, vd, txg, B_FALSE);
1180
1181         vp_abd = abd_alloc_linear(sizeof (vdev_phys_t), B_TRUE);
1182         abd_zero(vp_abd, sizeof (vdev_phys_t));
1183         vp = abd_to_buf(vp_abd);
1184
1185         buf = vp->vp_nvlist;
1186         buflen = sizeof (vp->vp_nvlist);
1187
1188         if (nvlist_pack(label, &buf, &buflen, NV_ENCODE_XDR, KM_SLEEP) == 0) {
1189                 for (; l < VDEV_LABELS; l += 2) {
1190                         vdev_label_write(zio, vd, l, vp_abd,
1191                             offsetof(vdev_label_t, vl_vdev_phys),
1192                             sizeof (vdev_phys_t),
1193                             vdev_label_sync_done, zio->io_private,
1194                             flags | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE);
1195                 }
1196         }
1197
1198         abd_free(vp_abd);
1199         nvlist_free(label);
1200 }
1201
1202 int
1203 vdev_label_sync_list(spa_t *spa, int l, uint64_t txg, int flags)
1204 {
1205         list_t *dl = &spa->spa_config_dirty_list;
1206         vdev_t *vd;
1207         zio_t *zio;
1208         int error;
1209
1210         /*
1211          * Write the new labels to disk.
1212          */
1213         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1214
1215         for (vd = list_head(dl); vd != NULL; vd = list_next(dl, vd)) {
1216                 uint64_t *good_writes = kmem_zalloc(sizeof (uint64_t),
1217                     KM_SLEEP);
1218
1219                 ASSERT(!vd->vdev_ishole);
1220
1221                 zio_t *vio = zio_null(zio, spa, NULL,
1222                     (vd->vdev_islog || vd->vdev_aux != NULL) ?
1223                     vdev_label_sync_ignore_done : vdev_label_sync_top_done,
1224                     good_writes, flags);
1225                 vdev_label_sync(vio, vd, l, txg, flags);
1226                 zio_nowait(vio);
1227         }
1228
1229         error = zio_wait(zio);
1230
1231         /*
1232          * Flush the new labels to disk.
1233          */
1234         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1235
1236         for (vd = list_head(dl); vd != NULL; vd = list_next(dl, vd))
1237                 zio_flush(zio, vd);
1238
1239         (void) zio_wait(zio);
1240
1241         return (error);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Sync the uberblock and any changes to the vdev configuration.
1246  *
1247  * The order of operations is carefully crafted to ensure that
1248  * if the system panics or loses power at any time, the state on disk
1249  * is still transactionally consistent.  The in-line comments below
1250  * describe the failure semantics at each stage.
1251  *
1252  * Moreover, vdev_config_sync() is designed to be idempotent: if it fails
1253  * at any time, you can just call it again, and it will resume its work.
1254  */
1255 int
1256 vdev_config_sync(vdev_t **svd, int svdcount, uint64_t txg)
1257 {
1258         spa_t *spa = svd[0]->vdev_spa;
1259         uberblock_t *ub = &spa->spa_uberblock;
1260         vdev_t *vd;
1261         zio_t *zio;
1262         int error = 0;
1263         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL;
1264
1265 retry:
1266         /*
1267          * Normally, we don't want to try too hard to write every label and
1268          * uberblock.  If there is a flaky disk, we don't want the rest of the
1269          * sync process to block while we retry.  But if we can't write a
1270          * single label out, we should retry with ZIO_FLAG_TRYHARD before
1271          * bailing out and declaring the pool faulted.
1272          */
1273         if (error != 0) {
1274                 if ((flags & ZIO_FLAG_TRYHARD) != 0)
1275                         return (error);
1276                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
1277         }
1278
1279         ASSERT(ub->ub_txg <= txg);
1280
1281         /*
1282          * If this isn't a resync due to I/O errors,
1283          * and nothing changed in this transaction group,
1284          * and the vdev configuration hasn't changed,
1285          * then there's nothing to do.
1286          */
1287         if (ub->ub_txg < txg &&
1288             uberblock_update(ub, spa->spa_root_vdev, txg) == B_FALSE &&
1289             list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list))
1290                 return (0);
1291
1292         if (txg > spa_freeze_txg(spa))
1293                 return (0);
1294
1295         ASSERT(txg <= spa->spa_final_txg);
1296
1297         /*
1298          * Flush the write cache of every disk that's been written to
1299          * in this transaction group.  This ensures that all blocks
1300          * written in this txg will be committed to stable storage
1301          * before any uberblock that references them.
1302          */
1303         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1304
1305         for (vd = txg_list_head(&spa->spa_vdev_txg_list, TXG_CLEAN(txg)); vd;
1306             vd = txg_list_next(&spa->spa_vdev_txg_list, vd, TXG_CLEAN(txg)))
1307                 zio_flush(zio, vd);
1308
1309         (void) zio_wait(zio);
1310
1311         /*
1312          * Sync out the even labels (L0, L2) for every dirty vdev.  If the
1313          * system dies in the middle of this process, that's OK: all of the
1314          * even labels that made it to disk will be newer than any uberblock,
1315          * and will therefore be considered invalid.  The odd labels (L1, L3),
1316          * which have not yet been touched, will still be valid.  We flush
1317          * the new labels to disk to ensure that all even-label updates
1318          * are committed to stable storage before the uberblock update.
1319          */
1320         if ((error = vdev_label_sync_list(spa, 0, txg, flags)) != 0)
1321                 goto retry;
1322
1323         /*
1324          * Sync the uberblocks to all vdevs in svd[].
1325          * If the system dies in the middle of this step, there are two cases
1326          * to consider, and the on-disk state is consistent either way:
1327          *
1328          * (1)  If none of the new uberblocks made it to disk, then the
1329          *      previous uberblock will be the newest, and the odd labels
1330          *      (which had not yet been touched) will be valid with respect
1331          *      to that uberblock.
1332          *
1333          * (2)  If one or more new uberblocks made it to disk, then they
1334          *      will be the newest, and the even labels (which had all
1335          *      been successfully committed) will be valid with respect
1336          *      to the new uberblocks.
1337          */
1338         if ((error = vdev_uberblock_sync_list(svd, svdcount, ub, flags)) != 0)
1339                 goto retry;
1340
1341         /*
1342          * Sync out odd labels for every dirty vdev.  If the system dies
1343          * in the middle of this process, the even labels and the new
1344          * uberblocks will suffice to open the pool.  The next time
1345          * the pool is opened, the first thing we'll do -- before any
1346          * user data is modified -- is mark every vdev dirty so that
1347          * all labels will be brought up to date.  We flush the new labels
1348          * to disk to ensure that all odd-label updates are committed to
1349          * stable storage before the next transaction group begins.
1350          */
1351         if ((error = vdev_label_sync_list(spa, 1, txg, flags)) != 0)
1352                 goto retry;;
1353
1354         trim_thread_wakeup(spa);
1355
1356         return (0);
1357 }