]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zio.c
Update libucl to latest version
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / zio.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 (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2011, 2014 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/zfs_context.h>
28 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
29 #include <sys/spa.h>
30 #include <sys/txg.h>
31 #include <sys/spa_impl.h>
32 #include <sys/vdev_impl.h>
33 #include <sys/zio_impl.h>
34 #include <sys/zio_compress.h>
35 #include <sys/zio_checksum.h>
36 #include <sys/dmu_objset.h>
37 #include <sys/arc.h>
38 #include <sys/ddt.h>
39 #include <sys/trim_map.h>
40 #include <sys/blkptr.h>
41 #include <sys/zfeature.h>
42
43 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
44 SYSCTL_NODE(_vfs_zfs, OID_AUTO, zio, CTLFLAG_RW, 0, "ZFS ZIO");
45 #if defined(__amd64__)
46 static int zio_use_uma = 1;
47 #else
48 static int zio_use_uma = 0;
49 #endif
50 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_zio, OID_AUTO, use_uma, CTLFLAG_RDTUN, &zio_use_uma, 0,
51     "Use uma(9) for ZIO allocations");
52 static int zio_exclude_metadata = 0;
53 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_zio, OID_AUTO, exclude_metadata, CTLFLAG_RDTUN, &zio_exclude_metadata, 0,
54     "Exclude metadata buffers from dumps as well");
55
56 zio_trim_stats_t zio_trim_stats = {
57         { "bytes",              KSTAT_DATA_UINT64,
58           "Number of bytes successfully TRIMmed" },
59         { "success",            KSTAT_DATA_UINT64,
60           "Number of successful TRIM requests" },
61         { "unsupported",        KSTAT_DATA_UINT64,
62           "Number of TRIM requests that failed because TRIM is not supported" },
63         { "failed",             KSTAT_DATA_UINT64,
64           "Number of TRIM requests that failed for reasons other than not supported" },
65 };
66
67 static kstat_t *zio_trim_ksp;
68
69 /*
70  * ==========================================================================
71  * I/O type descriptions
72  * ==========================================================================
73  */
74 const char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
75         "zio_null", "zio_read", "zio_write", "zio_free", "zio_claim",
76         "zio_ioctl"
77 };
78
79 /*
80  * ==========================================================================
81  * I/O kmem caches
82  * ==========================================================================
83  */
84 kmem_cache_t *zio_cache;
85 kmem_cache_t *zio_link_cache;
86 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
87 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
88
89 #ifdef _KERNEL
90 extern vmem_t *zio_alloc_arena;
91 #endif
92
93 #define ZIO_PIPELINE_CONTINUE           0x100
94 #define ZIO_PIPELINE_STOP               0x101
95
96 /*
97  * The following actions directly effect the spa's sync-to-convergence logic.
98  * The values below define the sync pass when we start performing the action.
99  * Care should be taken when changing these values as they directly impact
100  * spa_sync() performance. Tuning these values may introduce subtle performance
101  * pathologies and should only be done in the context of performance analysis.
102  * These tunables will eventually be removed and replaced with #defines once
103  * enough analysis has been done to determine optimal values.
104  *
105  * The 'zfs_sync_pass_deferred_free' pass must be greater than 1 to ensure that
106  * regular blocks are not deferred.
107  */
108 int zfs_sync_pass_deferred_free = 2; /* defer frees starting in this pass */
109 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_deferred_free, CTLFLAG_RDTUN,
110     &zfs_sync_pass_deferred_free, 0, "defer frees starting in this pass");
111 int zfs_sync_pass_dont_compress = 5; /* don't compress starting in this pass */
112 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_dont_compress, CTLFLAG_RDTUN,
113     &zfs_sync_pass_dont_compress, 0, "don't compress starting in this pass");
114 int zfs_sync_pass_rewrite = 2; /* rewrite new bps starting in this pass */
115 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_rewrite, CTLFLAG_RDTUN,
116     &zfs_sync_pass_rewrite, 0, "rewrite new bps starting in this pass");
117
118 /*
119  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
120  * stage set or will have it later in its lifetime.
121  */
122 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
123
124 boolean_t       zio_requeue_io_start_cut_in_line = B_TRUE;
125
126 #ifdef ZFS_DEBUG
127 int zio_buf_debug_limit = 16384;
128 #else
129 int zio_buf_debug_limit = 0;
130 #endif
131
132 void
133 zio_init(void)
134 {
135         size_t c;
136         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
137             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
138         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
139             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
140         if (!zio_use_uma)
141                 goto out;
142
143         /*
144          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
145          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For larger buffers, we want a cache
146          * for each quarter-power of 2.
147          */
148         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
149                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
150                 size_t p2 = size;
151                 size_t align = 0;
152                 size_t cflags = (size > zio_buf_debug_limit) ? KMC_NODEBUG : 0;
153
154                 while (p2 & (p2 - 1))
155                         p2 &= p2 - 1;
156
157 #ifdef illumos
158 #ifndef _KERNEL
159                 /*
160                  * If we are using watchpoints, put each buffer on its own page,
161                  * to eliminate the performance overhead of trapping to the
162                  * kernel when modifying a non-watched buffer that shares the
163                  * page with a watched buffer.
164                  */
165                 if (arc_watch && !IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE))
166                         continue;
167 #endif
168 #endif /* illumos */
169                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
170                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
171                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, p2 >> 2)) {
172                         align = MIN(p2 >> 2, PAGESIZE);
173                 }
174
175                 if (align != 0) {
176                         char name[36];
177                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
178                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
179                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, cflags);
180
181                         /*
182                          * Since zio_data bufs do not appear in crash dumps, we
183                          * pass KMC_NOTOUCH so that no allocator metadata is
184                          * stored with the buffers.
185                          */
186                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
187                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
188                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
189                             cflags | KMC_NOTOUCH | KMC_NODEBUG);
190                 }
191         }
192
193         while (--c != 0) {
194                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
195                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
196                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
197
198                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
199                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
200                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
201         }
202 out:
203
204         zio_inject_init();
205
206         zio_trim_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zio_trim", "misc",
207             KSTAT_TYPE_NAMED,
208             sizeof(zio_trim_stats) / sizeof(kstat_named_t),
209             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
210
211         if (zio_trim_ksp != NULL) {
212                 zio_trim_ksp->ks_data = &zio_trim_stats;
213                 kstat_install(zio_trim_ksp);
214         }
215 }
216
217 void
218 zio_fini(void)
219 {
220         size_t c;
221         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
222         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
223
224         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
225                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
226                         last_cache = zio_buf_cache[c];
227                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
228                 }
229                 zio_buf_cache[c] = NULL;
230
231                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
232                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
233                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
234                 }
235                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
236         }
237
238         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
239         kmem_cache_destroy(zio_cache);
240
241         zio_inject_fini();
242
243         if (zio_trim_ksp != NULL) {
244                 kstat_delete(zio_trim_ksp);
245                 zio_trim_ksp = NULL;
246         }
247 }
248
249 /*
250  * ==========================================================================
251  * Allocate and free I/O buffers
252  * ==========================================================================
253  */
254
255 /*
256  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
257  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
258  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
259  * excess / transient data in-core during a crashdump.
260  */
261 void *
262 zio_buf_alloc(size_t size)
263 {
264         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
265         int flags = zio_exclude_metadata ? KM_NODEBUG : 0;
266
267         ASSERT3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
268
269         if (zio_use_uma)
270                 return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
271         else
272                 return (kmem_alloc(size, KM_SLEEP|flags));
273 }
274
275 /*
276  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
277  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
278  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
279  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
280  */
281 void *
282 zio_data_buf_alloc(size_t size)
283 {
284         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
285
286         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
287
288         if (zio_use_uma)
289                 return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
290         else
291                 return (kmem_alloc(size, KM_SLEEP | KM_NODEBUG));
292 }
293
294 void
295 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
296 {
297         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
298
299         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
300
301         if (zio_use_uma)
302                 kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
303         else
304                 kmem_free(buf, size);
305 }
306
307 void
308 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
309 {
310         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
311
312         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
313
314         if (zio_use_uma)
315                 kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
316         else
317                 kmem_free(buf, size);
318 }
319
320 /*
321  * ==========================================================================
322  * Push and pop I/O transform buffers
323  * ==========================================================================
324  */
325 static void
326 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
327         zio_transform_func_t *transform)
328 {
329         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_SLEEP);
330
331         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
332         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
333         zt->zt_bufsize = bufsize;
334         zt->zt_transform = transform;
335
336         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
337         zio->io_transform_stack = zt;
338
339         zio->io_data = data;
340         zio->io_size = size;
341 }
342
343 static void
344 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
345 {
346         zio_transform_t *zt;
347
348         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
349                 if (zt->zt_transform != NULL)
350                         zt->zt_transform(zio,
351                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
352
353                 if (zt->zt_bufsize != 0)
354                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
355
356                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
357                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
358                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
359
360                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
361         }
362 }
363
364 /*
365  * ==========================================================================
366  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
367  * ==========================================================================
368  */
369 static void
370 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
371 {
372         ASSERT(zio->io_size > size);
373
374         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
375                 bcopy(zio->io_data, data, size);
376 }
377
378 static void
379 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
380 {
381         if (zio->io_error == 0 &&
382             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
383             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
384                 zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
385 }
386
387 /*
388  * ==========================================================================
389  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
390  * ==========================================================================
391  */
392 /*
393  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
394  *        continue calling these functions until they return NULL.
395  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
396  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
397  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
398  *        io_walk_link, which gets annoying.)
399  */
400 zio_t *
401 zio_walk_parents(zio_t *cio)
402 {
403         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
404         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
405
406         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
407         cio->io_walk_link = zl;
408
409         if (zl == NULL)
410                 return (NULL);
411
412         ASSERT(zl->zl_child == cio);
413         return (zl->zl_parent);
414 }
415
416 zio_t *
417 zio_walk_children(zio_t *pio)
418 {
419         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
420         list_t *cl = &pio->io_child_list;
421
422         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
423         pio->io_walk_link = zl;
424
425         if (zl == NULL)
426                 return (NULL);
427
428         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
429         return (zl->zl_child);
430 }
431
432 zio_t *
433 zio_unique_parent(zio_t *cio)
434 {
435         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
436
437         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
438         return (pio);
439 }
440
441 void
442 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
443 {
444         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP);
445
446         /*
447          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
448          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
449          * Vdev I/Os can only have vdev children.
450          * The following ASSERT captures all of these constraints.
451          */
452         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
453
454         zl->zl_parent = pio;
455         zl->zl_child = cio;
456
457         mutex_enter(&cio->io_lock);
458         mutex_enter(&pio->io_lock);
459
460         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
461
462         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
463                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
464
465         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
466         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
467
468         pio->io_child_count++;
469         cio->io_parent_count++;
470
471         mutex_exit(&pio->io_lock);
472         mutex_exit(&cio->io_lock);
473 }
474
475 static void
476 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
477 {
478         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
479         ASSERT(zl->zl_child == cio);
480
481         mutex_enter(&cio->io_lock);
482         mutex_enter(&pio->io_lock);
483
484         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
485         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
486
487         pio->io_child_count--;
488         cio->io_parent_count--;
489
490         mutex_exit(&pio->io_lock);
491         mutex_exit(&cio->io_lock);
492
493         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
494 }
495
496 static boolean_t
497 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
498 {
499         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
500         boolean_t waiting = B_FALSE;
501
502         mutex_enter(&zio->io_lock);
503         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
504         if (*countp != 0) {
505                 zio->io_stage >>= 1;
506                 zio->io_stall = countp;
507                 waiting = B_TRUE;
508         }
509         mutex_exit(&zio->io_lock);
510
511         return (waiting);
512 }
513
514 static void
515 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
516 {
517         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
518         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
519
520         mutex_enter(&pio->io_lock);
521         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
522                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
523         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
524         ASSERT3U(*countp, >, 0);
525
526         (*countp)--;
527
528         if (*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
529                 pio->io_stall = NULL;
530                 mutex_exit(&pio->io_lock);
531                 zio_execute(pio);
532         } else {
533                 mutex_exit(&pio->io_lock);
534         }
535 }
536
537 static void
538 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
539 {
540         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
541                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
542 }
543
544 /*
545  * ==========================================================================
546  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
547  * ==========================================================================
548  */
549 static zio_t *
550 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
551     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
552     zio_type_t type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
553     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_phys_t *zb,
554     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
555 {
556         zio_t *zio;
557
558         ASSERT3U(type == ZIO_TYPE_FREE || size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
559         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
560         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
561
562         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
563         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
564         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
565
566         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_SLEEP);
567         bzero(zio, sizeof (zio_t));
568
569         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
570         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
571
572         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
573             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
574         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
575             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
576
577         if (vd != NULL)
578                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
579         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
580                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
581         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
582                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
583         else
584                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
585
586         if (bp != NULL) {
587                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
588                 zio->io_bp_copy = *bp;
589                 zio->io_bp_orig = *bp;
590                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
591                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
592                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
593                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
594                         zio->io_logical = zio;
595                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
596                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
597         }
598
599         zio->io_spa = spa;
600         zio->io_txg = txg;
601         zio->io_done = done;
602         zio->io_private = private;
603         zio->io_type = type;
604         zio->io_priority = priority;
605         zio->io_vd = vd;
606         zio->io_offset = offset;
607         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
608         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
609         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
610         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
611         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
612
613         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
614         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
615
616         if (zb != NULL)
617                 zio->io_bookmark = *zb;
618
619         if (pio != NULL) {
620                 if (zio->io_logical == NULL)
621                         zio->io_logical = pio->io_logical;
622                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
623                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
624                 zio_add_child(pio, zio);
625         }
626
627         return (zio);
628 }
629
630 static void
631 zio_destroy(zio_t *zio)
632 {
633         list_destroy(&zio->io_parent_list);
634         list_destroy(&zio->io_child_list);
635         mutex_destroy(&zio->io_lock);
636         cv_destroy(&zio->io_cv);
637         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
638 }
639
640 zio_t *
641 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
642     void *private, enum zio_flag flags)
643 {
644         zio_t *zio;
645
646         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
647             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
648             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
649
650         return (zio);
651 }
652
653 zio_t *
654 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
655 {
656         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
657 }
658
659 zio_t *
660 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
661     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
662     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
663 {
664         zio_t *zio;
665
666         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
667             data, size, done, private,
668             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
669             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
670             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
671
672         return (zio);
673 }
674
675 zio_t *
676 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
677     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
678     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *physdone, zio_done_func_t *done,
679     void *private,
680     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
681 {
682         zio_t *zio;
683
684         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
685             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
686             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
687             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
688             DMU_OT_IS_VALID(zp->zp_type) &&
689             zp->zp_level < 32 &&
690             zp->zp_copies > 0 &&
691             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa));
692
693         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
694             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
695             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
696             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
697
698         zio->io_ready = ready;
699         zio->io_physdone = physdone;
700         zio->io_prop = *zp;
701
702         /*
703          * Data can be NULL if we are going to call zio_write_override() to
704          * provide the already-allocated BP.  But we may need the data to
705          * verify a dedup hit (if requested).  In this case, don't try to
706          * dedup (just take the already-allocated BP verbatim).
707          */
708         if (data == NULL && zio->io_prop.zp_dedup_verify) {
709                 zio->io_prop.zp_dedup = zio->io_prop.zp_dedup_verify = B_FALSE;
710         }
711
712         return (zio);
713 }
714
715 zio_t *
716 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
717     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
718     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, zbookmark_phys_t *zb)
719 {
720         zio_t *zio;
721
722         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
723             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
724             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
725
726         return (zio);
727 }
728
729 void
730 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies, boolean_t nopwrite)
731 {
732         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
733         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
734         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
735         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
736
737         /*
738          * We must reset the io_prop to match the values that existed
739          * when the bp was first written by dmu_sync() keeping in mind
740          * that nopwrite and dedup are mutually exclusive.
741          */
742         zio->io_prop.zp_dedup = nopwrite ? B_FALSE : zio->io_prop.zp_dedup;
743         zio->io_prop.zp_nopwrite = nopwrite;
744         zio->io_prop.zp_copies = copies;
745         zio->io_bp_override = bp;
746 }
747
748 void
749 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
750 {
751
752         /*
753          * The check for EMBEDDED is a performance optimization.  We
754          * process the free here (by ignoring it) rather than
755          * putting it on the list and then processing it in zio_free_sync().
756          */
757         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
758                 return;
759         metaslab_check_free(spa, bp);
760
761         /*
762          * Frees that are for the currently-syncing txg, are not going to be
763          * deferred, and which will not need to do a read (i.e. not GANG or
764          * DEDUP), can be processed immediately.  Otherwise, put them on the
765          * in-memory list for later processing.
766          */
767         if (zfs_trim_enabled || BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp) ||
768             txg != spa->spa_syncing_txg ||
769             spa_sync_pass(spa) >= zfs_sync_pass_deferred_free) {
770                 bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
771         } else {
772                 VERIFY0(zio_wait(zio_free_sync(NULL, spa, txg, bp,
773                     BP_GET_PSIZE(bp), 0)));
774         }
775 }
776
777 zio_t *
778 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
779     uint64_t size, enum zio_flag flags)
780 {
781         zio_t *zio;
782         enum zio_stage stage = ZIO_FREE_PIPELINE;
783
784         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
785         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
786         ASSERT(spa_sync_pass(spa) < zfs_sync_pass_deferred_free);
787
788         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
789                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
790
791         metaslab_check_free(spa, bp);
792         arc_freed(spa, bp);
793
794         if (zfs_trim_enabled)
795                 stage |= ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC | ZIO_STAGE_VDEV_IO_START |
796                     ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS;
797         /*
798          * GANG and DEDUP blocks can induce a read (for the gang block header,
799          * or the DDT), so issue them asynchronously so that this thread is
800          * not tied up.
801          */
802         else if (BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp))
803                 stage |= ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC;
804
805         flags |= ZIO_FLAG_DONT_QUEUE;
806
807         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, size,
808             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
809             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, stage);
810
811         return (zio);
812 }
813
814 zio_t *
815 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
816     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
817 {
818         zio_t *zio;
819
820         dprintf_bp(bp, "claiming in txg %llu", txg);
821
822         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
823                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
824
825         /*
826          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
827          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
828          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
829          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
830          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
831          * so that the SPA knows they're in use.
832          *
833          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
834          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
835          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
836          */
837         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
838         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
839         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
840
841         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
842             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
843             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
844
845         return (zio);
846 }
847
848 zio_t *
849 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd, uint64_t offset,
850     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
851     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags)
852 {
853         zio_t *zio;
854         int c;
855
856         if (vd->vdev_children == 0) {
857                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, size, done, private,
858                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, offset, NULL,
859                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
860
861                 zio->io_cmd = cmd;
862         } else {
863                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
864
865                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
866                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
867                             offset, size, done, private, priority, flags));
868         }
869
870         return (zio);
871 }
872
873 zio_t *
874 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
875     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
876     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
877 {
878         zio_t *zio;
879
880         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
881         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
882             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
883         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
884
885         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
886             ZIO_TYPE_READ, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd, offset,
887             NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
888
889         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
890
891         return (zio);
892 }
893
894 zio_t *
895 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
896     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
897     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
898 {
899         zio_t *zio;
900
901         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
902         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
903             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
904         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
905
906         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
907             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd, offset,
908             NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
909
910         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
911
912         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
913                 /*
914                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
915                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
916                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
917                  * being written to multiple places in parallel.
918                  */
919                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
920                 bcopy(data, wbuf, size);
921                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
922         }
923
924         return (zio);
925 }
926
927 /*
928  * Create a child I/O to do some work for us.
929  */
930 zio_t *
931 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
932         void *data, uint64_t size, int type, zio_priority_t priority,
933         enum zio_flag flags, zio_done_func_t *done, void *private)
934 {
935         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
936         zio_t *zio;
937
938         ASSERT(vd->vdev_parent ==
939             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
940
941         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
942                 /*
943                  * If we have the bp, then the child should perform the
944                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
945                  * detection as close to the leaves as possible and
946                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
947                  */
948                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
949                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
950         }
951
952         /* Not all IO types require vdev io done stage e.g. free */
953         if (!(pio->io_pipeline & ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE))
954                 pipeline &= ~ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE;
955
956         if (vd->vdev_children == 0)
957                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
958
959         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
960
961         /*
962          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
963          * even if the original read was.
964          */
965         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
966                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
967
968         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
969             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
970             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
971
972         zio->io_physdone = pio->io_physdone;
973         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_logical != NULL)
974                 zio->io_logical->io_phys_children++;
975
976         return (zio);
977 }
978
979 zio_t *
980 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
981         int type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
982         zio_done_func_t *done, void *private)
983 {
984         zio_t *zio;
985
986         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
987
988         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
989             data, size, done, private, type, priority,
990             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_DELEGATED,
991             vd, offset, NULL,
992             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
993
994         return (zio);
995 }
996
997 void
998 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
999 {
1000         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE, 0, 0,
1001             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
1002             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
1003 }
1004
1005 zio_t *
1006 zio_trim(zio_t *zio, spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size)
1007 {
1008
1009         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
1010
1011         return (zio_create(zio, spa, 0, NULL, NULL, size, NULL, NULL,
1012             ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_TRIM, ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE |
1013             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
1014             vd, offset, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PHYS_PIPELINE));
1015 }
1016
1017 void
1018 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
1019 {
1020         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1021         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
1022         ASSERT(size <= zio->io_size);
1023
1024         /*
1025          * We don't shrink for raidz because of problems with the
1026          * reconstruction when reading back less than the block size.
1027          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
1028          */
1029         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
1030         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
1031                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * ==========================================================================
1036  * Prepare to read and write logical blocks
1037  * ==========================================================================
1038  */
1039
1040 static int
1041 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
1042 {
1043         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1044
1045         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
1046             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1047             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
1048                 uint64_t psize =
1049                     BP_IS_EMBEDDED(bp) ? BPE_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_PSIZE(bp);
1050                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
1051
1052                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
1053         }
1054
1055         if (BP_IS_EMBEDDED(bp) && BPE_GET_ETYPE(bp) == BP_EMBEDDED_TYPE_DATA) {
1056                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1057                 decode_embedded_bp_compressed(bp, zio->io_data);
1058         } else {
1059                 ASSERT(!BP_IS_EMBEDDED(bp));
1060         }
1061
1062         if (!DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
1063                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1064
1065         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
1066                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1067
1068         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
1069                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
1070
1071         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1072 }
1073
1074 static int
1075 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
1076 {
1077         spa_t *spa = zio->io_spa;
1078         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1079         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
1080         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1081         uint64_t lsize = zio->io_size;
1082         uint64_t psize = lsize;
1083         int pass = 1;
1084
1085         /*
1086          * If our children haven't all reached the ready stage,
1087          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
1088          */
1089         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
1090             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
1091                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1092
1093         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
1094                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1095
1096         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
1097
1098         if (zio->io_bp_override) {
1099                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
1100                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
1101
1102                 *bp = *zio->io_bp_override;
1103                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1104
1105                 if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1106                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1107
1108                 /*
1109                  * If we've been overridden and nopwrite is set then
1110                  * set the flag accordingly to indicate that a nopwrite
1111                  * has already occurred.
1112                  */
1113                 if (!BP_IS_HOLE(bp) && zp->zp_nopwrite) {
1114                         ASSERT(!zp->zp_dedup);
1115                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
1116                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1117                 }
1118
1119                 ASSERT(!zp->zp_nopwrite);
1120
1121                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
1122                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1123
1124                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
1125                     zp->zp_dedup_verify);
1126
1127                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
1128                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
1129                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
1130                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1131                 }
1132                 zio->io_bp_override = NULL;
1133                 BP_ZERO(bp);
1134         }
1135
1136         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg) {
1137                 /*
1138                  * We're rewriting an existing block, which means we're
1139                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
1140                  * converge, it must eventually be the case that we don't
1141                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
1142                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
1143                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
1144                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
1145                  */
1146                 pass = spa_sync_pass(spa);
1147
1148                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
1149                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1150                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
1151
1152                 if (pass >= zfs_sync_pass_dont_compress)
1153                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1154
1155                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
1156                 ASSERT(BP_IS_EMBEDDED(bp) || MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
1157                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
1158         }
1159
1160         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
1161                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
1162                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
1163                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
1164                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1165                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1166                 } else if (!zp->zp_dedup && psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
1167                     zp->zp_level == 0 && !DMU_OT_HAS_FILL(zp->zp_type) &&
1168                     spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
1169                         encode_embedded_bp_compressed(bp,
1170                             cbuf, compress, lsize, psize);
1171                         BPE_SET_ETYPE(bp, BP_EMBEDDED_TYPE_DATA);
1172                         BP_SET_TYPE(bp, zio->io_prop.zp_type);
1173                         BP_SET_LEVEL(bp, zio->io_prop.zp_level);
1174                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1175                         bp->blk_birth = zio->io_txg;
1176                         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1177                         ASSERT(spa_feature_is_active(spa,
1178                             SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA));
1179                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1180                 } else {
1181                         /*
1182                          * Round up compressed size to MINBLOCKSIZE and
1183                          * zero the tail.
1184                          */
1185                         size_t rounded =
1186                             P2ROUNDUP(psize, (size_t)SPA_MINBLOCKSIZE);
1187                         if (rounded > psize) {
1188                                 bzero((char *)cbuf + psize, rounded - psize);
1189                                 psize = rounded;
1190                         }
1191                         if (psize == lsize) {
1192                                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1193                                 zio_buf_free(cbuf, lsize);
1194                         } else {
1195                                 zio_push_transform(zio, cbuf,
1196                                     psize, lsize, NULL);
1197                         }
1198                 }
1199         }
1200
1201         /*
1202          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1203          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1204          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1205          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1206          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1207          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1208          */
1209         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
1210             BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1211             pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
1212                 ASSERT(psize != 0);
1213                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1214                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1215                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1216         } else {
1217                 BP_ZERO(bp);
1218                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1219         }
1220
1221         if (psize == 0) {
1222                 if (zio->io_bp_orig.blk_birth != 0 &&
1223                     spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_HOLE_BIRTH)) {
1224                         BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1225                         BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1226                         BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1227                         BP_SET_BIRTH(bp, zio->io_txg, 0);
1228                 }
1229                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1230         } else {
1231                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1232                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1233                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1234                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1235                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1236                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1237                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1238                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1239                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1240                 if (zp->zp_dedup) {
1241                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1242                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1243                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1244                 }
1245                 if (zp->zp_nopwrite) {
1246                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1247                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1248                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_NOP_WRITE;
1249                 }
1250         }
1251
1252         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1253 }
1254
1255 static int
1256 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1257 {
1258         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1259
1260         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1261                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1262                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1263         }
1264
1265         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1266 }
1267
1268 /*
1269  * ==========================================================================
1270  * Execute the I/O pipeline
1271  * ==========================================================================
1272  */
1273
1274 static void
1275 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q, boolean_t cutinline)
1276 {
1277         spa_t *spa = zio->io_spa;
1278         zio_type_t t = zio->io_type;
1279         int flags = (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1280
1281         ASSERT(q == ZIO_TASKQ_ISSUE || q == ZIO_TASKQ_INTERRUPT);
1282
1283         /*
1284          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1285          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1286          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1287          */
1288         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1289                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1290
1291         /*
1292          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1293          */
1294         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1295                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1296
1297         /*
1298          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq if
1299          * available.
1300          */
1301         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1302             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1].stqs_count != 0)
1303                 q++;
1304
1305         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1306
1307         /*
1308          * NB: We are assuming that the zio can only be dispatched
1309          * to a single taskq at a time.  It would be a grievous error
1310          * to dispatch the zio to another taskq at the same time.
1311          */
1312 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
1313         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
1314 #else
1315         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
1316 #endif
1317         spa_taskq_dispatch_ent(spa, t, q, (task_func_t *)zio_execute, zio,
1318             flags, &zio->io_tqent);
1319 }
1320
1321 static boolean_t
1322 zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
1323 {
1324         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1325         spa_t *spa = zio->io_spa;
1326
1327         for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
1328                 spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
1329                 uint_t i;
1330                 for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
1331                         if (taskq_member(tqs->stqs_taskq[i], executor))
1332                                 return (B_TRUE);
1333                 }
1334         }
1335
1336         return (B_FALSE);
1337 }
1338
1339 static int
1340 zio_issue_async(zio_t *zio)
1341 {
1342         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1343
1344         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1345 }
1346
1347 void
1348 zio_interrupt(zio_t *zio)
1349 {
1350         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1355  *
1356  *      (1) the I/O completes
1357  *      (2) the pipeline stalls waiting for dependent child I/Os
1358  *      (3) the I/O issues, so we're waiting for an I/O completion interrupt
1359  *      (4) the I/O is delegated by vdev-level caching or aggregation
1360  *      (5) the I/O is deferred due to vdev-level queueing
1361  *      (6) the I/O is handed off to another thread.
1362  *
1363  * In all cases, the pipeline stops whenever there's no CPU work; it never
1364  * burns a thread in cv_wait().
1365  *
1366  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1367  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1368  */
1369 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1370
1371 void
1372 zio_execute(zio_t *zio)
1373 {
1374         zio->io_executor = curthread;
1375
1376         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1377                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1378                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1379                 int rv;
1380
1381                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1382                 ASSERT(ISP2(stage));
1383                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1384
1385                 do {
1386                         stage <<= 1;
1387                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1388
1389                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1390
1391                 /*
1392                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1393                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1394                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1395                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1396                  *
1397                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1398                  * be sent to disk promptly.
1399                  */
1400                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1401                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
1402                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1403                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1404                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1405                         return;
1406                 }
1407
1408                 zio->io_stage = stage;
1409                 rv = zio_pipeline[highbit64(stage) - 1](zio);
1410
1411                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1412                         return;
1413
1414                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1415         }
1416 }
1417
1418 /*
1419  * ==========================================================================
1420  * Initiate I/O, either sync or async
1421  * ==========================================================================
1422  */
1423 int
1424 zio_wait(zio_t *zio)
1425 {
1426         int error;
1427
1428         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1429         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1430
1431         zio->io_waiter = curthread;
1432
1433         zio_execute(zio);
1434
1435         mutex_enter(&zio->io_lock);
1436         while (zio->io_executor != NULL)
1437                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1438         mutex_exit(&zio->io_lock);
1439
1440         error = zio->io_error;
1441         zio_destroy(zio);
1442
1443         return (error);
1444 }
1445
1446 void
1447 zio_nowait(zio_t *zio)
1448 {
1449         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1450
1451         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1452             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1453                 /*
1454                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1455                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1456                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1457                  */
1458                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1459
1460                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root[CPU_SEQID], zio);
1461         }
1462
1463         zio_execute(zio);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * ==========================================================================
1468  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1469  * ==========================================================================
1470  */
1471
1472 static void
1473 zio_reexecute(zio_t *pio)
1474 {
1475         zio_t *cio, *cio_next;
1476
1477         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1478         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1479         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1480         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1481
1482         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1483         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1484         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1485         pio->io_reexecute = 0;
1486         pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
1487         pio->io_error = 0;
1488         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1489                 pio->io_state[w] = 0;
1490         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1491                 pio->io_child_error[c] = 0;
1492
1493         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1494                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1495
1496         /*
1497          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1498          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1499          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1500          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1501          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1502          */
1503         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1504                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1505                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1506                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1507                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1508                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1509                 zio_reexecute(cio);
1510         }
1511
1512         /*
1513          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1514          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1515          * responsibility of the caller to wait on him.
1516          */
1517         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1518                 zio_execute(pio);
1519 }
1520
1521 void
1522 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1523 {
1524         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1525                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1526                     "failure and the failure mode property for this pool "
1527                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1528
1529         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1530
1531         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1532
1533         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1534                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1535                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1536                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1537
1538         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1539
1540         if (zio != NULL) {
1541                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1542                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1543                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1544                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1545                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1546                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1547         }
1548
1549         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1550 }
1551
1552 int
1553 zio_resume(spa_t *spa)
1554 {
1555         zio_t *pio;
1556
1557         /*
1558          * Reexecute all previously suspended i/o.
1559          */
1560         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1561         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1562         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1563         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1564         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1565         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1566
1567         if (pio == NULL)
1568                 return (0);
1569
1570         zio_reexecute(pio);
1571         return (zio_wait(pio));
1572 }
1573
1574 void
1575 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1576 {
1577         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1578         while (spa_suspended(spa))
1579                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1580         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1581 }
1582
1583 /*
1584  * ==========================================================================
1585  * Gang blocks.
1586  *
1587  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1588  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1589  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1590  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1591  * block from smaller fragments.
1592  *
1593  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1594  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1595  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1596  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1597  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1598  *
1599  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1600  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1601  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1602  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1603  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1604  *
1605  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1606  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1607  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1608  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1609  *
1610  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1611  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1612  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1613  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1614  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1615  * bps for every constituent of the gang block.
1616  *
1617  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1618  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1619  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1620  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1621  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1622  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1623  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1624  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1625  * gang header's blk_cksum as described above.
1626  *
1627  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1628  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1629  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1630  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1631  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1632  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1633  *
1634  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1635  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1636  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1637  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1638  *
1639  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1640  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1641  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1642  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1643  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1644  *
1645  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1646  * ==========================================================================
1647  */
1648
1649 static zio_t *
1650 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1651 {
1652         if (gn != NULL)
1653                 return (pio);
1654
1655         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1656             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1657             &pio->io_bookmark));
1658 }
1659
1660 zio_t *
1661 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1662 {
1663         zio_t *zio;
1664
1665         if (gn != NULL) {
1666                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1667                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1668                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1669                 /*
1670                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1671                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1672                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1673                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1674                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1675                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1676                  * this is just good hygiene.)
1677                  */
1678                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1679                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1680                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1681                 }
1682                 /*
1683                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1684                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1685                  */
1686                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1687                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1688         } else {
1689                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1690                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1691                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1692         }
1693
1694         return (zio);
1695 }
1696
1697 /* ARGSUSED */
1698 zio_t *
1699 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1700 {
1701         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1702             BP_IS_GANG(bp) ? SPA_GANGBLOCKSIZE : BP_GET_PSIZE(bp),
1703             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1704 }
1705
1706 /* ARGSUSED */
1707 zio_t *
1708 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1709 {
1710         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1711             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1712 }
1713
1714 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1715         NULL,
1716         zio_read_gang,
1717         zio_rewrite_gang,
1718         zio_free_gang,
1719         zio_claim_gang,
1720         NULL
1721 };
1722
1723 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1724
1725 static zio_gang_node_t *
1726 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1727 {
1728         zio_gang_node_t *gn;
1729
1730         ASSERT(*gnpp == NULL);
1731
1732         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
1733         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1734         *gnpp = gn;
1735
1736         return (gn);
1737 }
1738
1739 static void
1740 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1741 {
1742         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1743
1744         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1745                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1746
1747         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1748         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1749         *gnpp = NULL;
1750 }
1751
1752 static void
1753 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1754 {
1755         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1756
1757         if (gn == NULL)
1758                 return;
1759
1760         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1761                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1762
1763         zio_gang_node_free(gnpp);
1764 }
1765
1766 static void
1767 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1768 {
1769         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1770
1771         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1772         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1773
1774         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1775             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1776             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1777 }
1778
1779 static void
1780 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1781 {
1782         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1783         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1784         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1785
1786         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1787         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1788
1789         if (zio->io_error)
1790                 return;
1791
1792         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1793                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1794
1795         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1796         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1797         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1798
1799         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1800                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1801                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1802                         continue;
1803                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1804         }
1805 }
1806
1807 static void
1808 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1809 {
1810         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1811         zio_t *zio;
1812
1813         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1814         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1815         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1816
1817         /*
1818          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1819          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1820          */
1821         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1822
1823         if (gn != NULL) {
1824                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1825
1826                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1827                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1828                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1829                                 continue;
1830                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1831                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1832                 }
1833         }
1834
1835         if (gn == gio->io_gang_tree && gio->io_data != NULL)
1836                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1837
1838         if (zio != pio)
1839                 zio_nowait(zio);
1840 }
1841
1842 static int
1843 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1844 {
1845         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1846
1847         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1848         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1849
1850         zio->io_gang_leader = zio;
1851
1852         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1853
1854         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1855 }
1856
1857 static int
1858 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1859 {
1860         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1861
1862         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1863                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1864
1865         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1866         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1867
1868         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1869                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1870         else
1871                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1872
1873         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1874
1875         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1876 }
1877
1878 static void
1879 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1880 {
1881         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1882         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1883         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1884         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1885         uint64_t asize;
1886
1887         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1888                 return;
1889
1890         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1891
1892         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1893         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1894         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1895         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1896         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1897
1898         mutex_enter(&pio->io_lock);
1899         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1900                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1901                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1902                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1903                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1904         }
1905         mutex_exit(&pio->io_lock);
1906 }
1907
1908 static int
1909 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1910 {
1911         spa_t *spa = pio->io_spa;
1912         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1913         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1914         zio_t *zio;
1915         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1916         zio_gbh_phys_t *gbh;
1917         uint64_t txg = pio->io_txg;
1918         uint64_t resid = pio->io_size;
1919         uint64_t lsize;
1920         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1921         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1922         zio_prop_t zp;
1923         int error;
1924
1925         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1926             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1927             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1928         if (error) {
1929                 pio->io_error = error;
1930                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1931         }
1932
1933         if (pio == gio) {
1934                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1935         } else {
1936                 gnpp = pio->io_private;
1937                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1938         }
1939
1940         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1941         gbh = gn->gn_gbh;
1942         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1943
1944         /*
1945          * Create the gang header.
1946          */
1947         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1948             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1949
1950         /*
1951          * Create and nowait the gang children.
1952          */
1953         for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1954                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1955                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1956                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1957
1958                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1959                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1960                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1961                 zp.zp_level = 0;
1962                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1963                 zp.zp_dedup = B_FALSE;
1964                 zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
1965                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1966
1967                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1968                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1969                     zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL, &gn->gn_child[g],
1970                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1971                     &pio->io_bookmark));
1972         }
1973
1974         /*
1975          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1976          */
1977         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1978
1979         zio_nowait(zio);
1980
1981         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1982 }
1983
1984 /*
1985  * The zio_nop_write stage in the pipeline determines if allocating
1986  * a new bp is necessary.  By leveraging a cryptographically secure checksum,
1987  * such as SHA256, we can compare the checksums of the new data and the old
1988  * to determine if allocating a new block is required.  The nopwrite
1989  * feature can handle writes in either syncing or open context (i.e. zil
1990  * writes) and as a result is mutually exclusive with dedup.
1991  */
1992 static int
1993 zio_nop_write(zio_t *zio)
1994 {
1995         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1996         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1997         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1998
1999         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2000         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
2001         ASSERT(zp->zp_nopwrite);
2002         ASSERT(!zp->zp_dedup);
2003         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2004         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2005
2006         /*
2007          * Check to see if the original bp and the new bp have matching
2008          * characteristics (i.e. same checksum, compression algorithms, etc).
2009          * If they don't then just continue with the pipeline which will
2010          * allocate a new bp.
2011          */
2012         if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
2013             !zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_dedup ||
2014             BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
2015             BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
2016             BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
2017             zp->zp_copies != BP_GET_NDVAS(bp_orig))
2018                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2019
2020         /*
2021          * If the checksums match then reset the pipeline so that we
2022          * avoid allocating a new bp and issuing any I/O.
2023          */
2024         if (ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, bp_orig->blk_cksum)) {
2025                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup);
2026                 ASSERT3U(BP_GET_PSIZE(bp), ==, BP_GET_PSIZE(bp_orig));
2027                 ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, BP_GET_LSIZE(bp_orig));
2028                 ASSERT(zp->zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
2029                 ASSERT(bcmp(&bp->blk_prop, &bp_orig->blk_prop,
2030                     sizeof (uint64_t)) == 0);
2031
2032                 *bp = *bp_orig;
2033                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2034                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
2035         }
2036
2037         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * ==========================================================================
2042  * Dedup
2043  * ==========================================================================
2044  */
2045 static void
2046 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
2047 {
2048         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2049         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2050         ddt_phys_t *ddp;
2051         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
2052
2053         mutex_enter(&pio->io_lock);
2054         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2055         if (zio->io_error == 0)
2056                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
2057         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
2058                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
2059         else
2060                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
2061         mutex_exit(&pio->io_lock);
2062 }
2063
2064 static int
2065 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
2066 {
2067         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2068
2069         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2070         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2071         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2072
2073         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2074                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2075                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
2076                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
2077                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
2078                 blkptr_t blk;
2079
2080                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2081                 zio->io_vsd = dde;
2082
2083                 if (ddp_self == NULL)
2084                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2085
2086                 for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
2087                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
2088                                 continue;
2089                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
2090                             &blk);
2091                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
2092                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
2093                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
2094                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
2095                             &zio->io_bookmark));
2096                 }
2097                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2098         }
2099
2100         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
2101             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
2102             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
2103
2104         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2105 }
2106
2107 static int
2108 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
2109 {
2110         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2111
2112         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
2113                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2114
2115         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2116         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2117         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2118
2119         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2120                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2121                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
2122                 if (ddt == NULL) {
2123                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
2124                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2125                 }
2126                 if (dde == NULL) {
2127                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
2128                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
2129                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2130                 }
2131                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
2132                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
2133                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
2134                 }
2135                 ddt_repair_done(ddt, dde);
2136                 zio->io_vsd = NULL;
2137         }
2138
2139         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2140
2141         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2142 }
2143
2144 static boolean_t
2145 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
2146 {
2147         spa_t *spa = zio->io_spa;
2148
2149         /*
2150          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
2151          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
2152          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
2153          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
2154          */
2155         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2156                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
2157
2158                 if (lio != NULL) {
2159                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
2160                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
2161                             zio->io_orig_size) != 0);
2162                 }
2163         }
2164
2165         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2166                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2167
2168                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
2169                         arc_buf_t *abuf = NULL;
2170                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
2171                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
2172                         int error;
2173
2174                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
2175
2176                         ddt_exit(ddt);
2177
2178                         error = arc_read(NULL, spa, &blk,
2179                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
2180                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
2181                             &aflags, &zio->io_bookmark);
2182
2183                         if (error == 0) {
2184                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
2185                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
2186                                     zio->io_orig_size) != 0)
2187                                         error = SET_ERROR(EEXIST);
2188                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf));
2189                         }
2190
2191                         ddt_enter(ddt);
2192                         return (error != 0);
2193                 }
2194         }
2195
2196         return (B_FALSE);
2197 }
2198
2199 static void
2200 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
2201 {
2202         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2203         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2204         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2205         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2206         zio_t *pio;
2207
2208         if (zio->io_error)
2209                 return;
2210
2211         ddt_enter(ddt);
2212
2213         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2214
2215         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
2216
2217         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
2218                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
2219
2220         ddt_exit(ddt);
2221 }
2222
2223 static void
2224 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
2225 {
2226         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2227         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2228         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2229         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2230
2231         ddt_enter(ddt);
2232
2233         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2234         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2235         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2236
2237         if (zio->io_error == 0) {
2238                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
2239                         ddt_phys_addref(ddp);
2240         } else {
2241                 ddt_phys_clear(ddp);
2242         }
2243
2244         ddt_exit(ddt);
2245 }
2246
2247 static void
2248 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
2249 {
2250         int p = DDT_PHYS_DITTO;
2251         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2252         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2253         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2254         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2255         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2256         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
2257
2258         ddt_enter(ddt);
2259
2260         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2261         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2262         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2263
2264         if (zio->io_error == 0) {
2265                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
2266                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2267                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
2268                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2269                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
2270                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2271         }
2272
2273         ddt_exit(ddt);
2274 }
2275
2276 static int
2277 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2278 {
2279         spa_t *spa = zio->io_spa;
2280         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2281         uint64_t txg = zio->io_txg;
2282         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2283         int p = zp->zp_copies;
2284         int ditto_copies;
2285         zio_t *cio = NULL;
2286         zio_t *dio = NULL;
2287         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2288         ddt_entry_t *dde;
2289         ddt_phys_t *ddp;
2290
2291         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2292         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2293         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2294
2295         ddt_enter(ddt);
2296         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2297         ddp = &dde->dde_phys[p];
2298
2299         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2300                 /*
2301                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2302                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2303                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2304                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2305                  */
2306                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2307                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2308                         zio_pop_transforms(zio);
2309                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2310                         BP_ZERO(bp);
2311                 } else {
2312                         zp->zp_dedup = B_FALSE;
2313                 }
2314                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2315                 ddt_exit(ddt);
2316                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2317         }
2318
2319         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2320         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2321
2322         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2323             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2324                 zio_prop_t czp = *zp;
2325
2326                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2327
2328                 /*
2329                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2330                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2331                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2332                  * This is safe, because using the override bp is just an
2333                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2334                  */
2335                 if (zio->io_bp_override) {
2336                         zio_pop_transforms(zio);
2337                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2338                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2339                         zio->io_bp_override = NULL;
2340                         BP_ZERO(bp);
2341                         ddt_exit(ddt);
2342                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2343                 }
2344
2345                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2346                     zio->io_orig_size, &czp, NULL, NULL,
2347                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2348                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2349
2350                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2351                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2352         }
2353
2354         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2355                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2356                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2357                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2358                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2359                 else
2360                         ddt_phys_addref(ddp);
2361         } else if (zio->io_bp_override) {
2362                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2363                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2364                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2365                 ddt_phys_addref(ddp);
2366         } else {
2367                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2368                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready, NULL,
2369                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2370                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2371
2372                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2373                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2374         }
2375
2376         ddt_exit(ddt);
2377
2378         if (cio)
2379                 zio_nowait(cio);
2380         if (dio)
2381                 zio_nowait(dio);
2382
2383         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2384 }
2385
2386 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2387
2388 static int
2389 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2390 {
2391         spa_t *spa = zio->io_spa;
2392         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2393         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2394         ddt_entry_t *dde;
2395         ddt_phys_t *ddp;
2396
2397         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2398         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2399
2400         ddt_enter(ddt);
2401         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2402         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2403         ddt_phys_decref(ddp);
2404         ddt_exit(ddt);
2405
2406         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2407 }
2408
2409 /*
2410  * ==========================================================================
2411  * Allocate and free blocks
2412  * ==========================================================================
2413  */
2414 static int
2415 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2416 {
2417         spa_t *spa = zio->io_spa;
2418         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2419         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2420         int error;
2421         int flags = 0;
2422
2423         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2424                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2425                 zio->io_gang_leader = zio;
2426         }
2427
2428         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2429         ASSERT0(BP_GET_NDVAS(bp));
2430         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2431         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2432         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2433
2434         /*
2435          * The dump device does not support gang blocks so allocation on
2436          * behalf of the dump device (i.e. ZIO_FLAG_NODATA) must avoid
2437          * the "fast" gang feature.
2438          */
2439         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) ? METASLAB_GANG_AVOID : 0;
2440         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD) ?
2441             METASLAB_GANG_CHILD : 0;
2442         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2443             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags);
2444
2445         if (error) {
2446                 spa_dbgmsg(spa, "%s: metaslab allocation failure: zio %p, "
2447                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), zio, zio->io_size,
2448                     error);
2449                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2450                         return (zio_write_gang_block(zio));
2451                 zio->io_error = error;
2452         }
2453
2454         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2455 }
2456
2457 static int
2458 zio_dva_free(zio_t *zio)
2459 {
2460         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2461
2462         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2463 }
2464
2465 static int
2466 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2467 {
2468         int error;
2469
2470         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2471         if (error)
2472                 zio->io_error = error;
2473
2474         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2479  * and we want to give back the block we just allocated.
2480  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2481  */
2482 static void
2483 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2484 {
2485         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2486         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2487
2488         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2489                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2490
2491         if (gn != NULL) {
2492                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2493                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2494                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2495                 }
2496         }
2497 }
2498
2499 /*
2500  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2501  */
2502 int
2503 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2504     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2505 {
2506         int error = 1;
2507
2508         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2509
2510         /*
2511          * ZIL blocks are always contiguous (i.e. not gang blocks) so we
2512          * set the METASLAB_GANG_AVOID flag so that they don't "fast gang"
2513          * when allocating them.
2514          */
2515         if (use_slog) {
2516                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2517                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2518                     METASLAB_HINTBP_AVOID | METASLAB_GANG_AVOID);
2519         }
2520
2521         if (error) {
2522                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2523                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2524                     METASLAB_HINTBP_AVOID);
2525         }
2526
2527         if (error == 0) {
2528                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2529                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2530                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2531                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2532                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2533                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2534                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2535                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2536                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2537                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2538         }
2539
2540         return (error);
2541 }
2542
2543 /*
2544  * Free an intent log block.
2545  */
2546 void
2547 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2548 {
2549         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2550         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2551
2552         zio_free(spa, txg, bp);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * ==========================================================================
2557  * Read, write and delete to physical devices
2558  * ==========================================================================
2559  */
2560
2561
2562 /*
2563  * Issue an I/O to the underlying vdev. Typically the issue pipeline
2564  * stops after this stage and will resume upon I/O completion.
2565  * However, there are instances where the vdev layer may need to
2566  * continue the pipeline when an I/O was not issued. Since the I/O
2567  * that was sent to the vdev layer might be different than the one
2568  * currently active in the pipeline (see vdev_queue_io()), we explicitly
2569  * force the underlying vdev layers to call either zio_execute() or
2570  * zio_interrupt() to ensure that the pipeline continues with the correct I/O.
2571  */
2572 static int
2573 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2574 {
2575         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2576         uint64_t align;
2577         spa_t *spa = zio->io_spa;
2578         int ret;
2579
2580         ASSERT(zio->io_error == 0);
2581         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2582
2583         if (vd == NULL) {
2584                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2585                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2586
2587                 /*
2588                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2589                  */
2590                 vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio);
2591                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2592         }
2593
2594         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2595             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW) {
2596                 trim_map_free(vd, zio->io_offset, zio->io_size, zio->io_txg);
2597                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2598         }
2599
2600         /*
2601          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2602          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2603          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2604          * characteristics:
2605          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2606          *      - any reads of user data
2607          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2608          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2609          */
2610         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2611             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2612             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2613             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2614                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2615                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2616                 if (old != new)
2617                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2618         }
2619
2620         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2621
2622         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) &&
2623             P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2624                 /* Transform logical writes to be a full physical block size. */
2625                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2626                 char *abuf = NULL;
2627                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2628                     zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2629                         abuf = zio_buf_alloc(asize);
2630                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2631                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2632                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2633                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2634                 }
2635                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, abuf ? asize : 0,
2636                     zio_subblock);
2637         }
2638
2639         /*
2640          * If this is not a physical io, make sure that it is properly aligned
2641          * before proceeding.
2642          */
2643         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL)) {
2644                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, align));
2645                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, align));
2646         } else {
2647                 /*
2648                  * For physical writes, we allow 512b aligned writes and assume
2649                  * the device will perform a read-modify-write as necessary.
2650                  */
2651                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, SPA_MINBLOCKSIZE));
2652                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, SPA_MINBLOCKSIZE));
2653         }
2654
2655         VERIFY(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || spa_writeable(spa));
2656
2657         /*
2658          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2659          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2660          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2661          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2662          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2663          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2664          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2665          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2666          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2667          * The same logic applies to any form of nested replication:
2668          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2669          */
2670         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2671             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2672             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2673             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2674                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2675                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2676                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2677         }
2678
2679         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2680                 switch (zio->io_type) {
2681                 case ZIO_TYPE_READ:
2682                         if (vdev_cache_read(zio))
2683                                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2684                         /* FALLTHROUGH */
2685                 case ZIO_TYPE_WRITE:
2686                 case ZIO_TYPE_FREE:
2687                         if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2688                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2689
2690                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2691                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2692                                 zio_interrupt(zio);
2693                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2694                         }
2695                         break;
2696                 }
2697                 /*
2698                  * Note that we ignore repair writes for TRIM because they can
2699                  * conflict with normal writes. This isn't an issue because, by
2700                  * definition, we only repair blocks that aren't freed.
2701                  */
2702                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2703                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2704                     !trim_map_write_start(zio))
2705                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2706         }
2707
2708         vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio);
2709         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2710 }
2711
2712 static int
2713 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2714 {
2715         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2716         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2717         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2718
2719         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2720                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2721
2722         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2723             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE || zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE);
2724
2725         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2726             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE ||
2727             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE)) {
2728
2729                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2730                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR))
2731                         trim_map_write_done(zio);
2732
2733                 vdev_queue_io_done(zio);
2734
2735                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2736                         vdev_cache_write(zio);
2737
2738                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2739                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2740                             zio, EIO);
2741
2742                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2743                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2744
2745                 if (zio->io_error) {
2746                         if (zio->io_error == ENOTSUP &&
2747                             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) {
2748                                 /* Not all devices support TRIM. */
2749                         } else if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2750                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2751                         } else {
2752                                 unexpected_error = B_TRUE;
2753                         }
2754                 }
2755         }
2756
2757         ops->vdev_op_io_done(zio);
2758
2759         if (unexpected_error)
2760                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2761
2762         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2767  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2768  */
2769 static void
2770 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2771     const void *good_buf)
2772 {
2773         /* no processing needed */
2774         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2775 }
2776
2777 /*ARGSUSED*/
2778 void
2779 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2780 {
2781         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2782
2783         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2784
2785         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2786         zcr->zcr_cbdata = buf;
2787         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2788         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2789 }
2790
2791 static int
2792 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2793 {
2794         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2795
2796         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2797                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2798
2799         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2800                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2801
2802         if (zio->io_vsd != NULL) {
2803                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2804                 zio->io_vsd = NULL;
2805         }
2806
2807         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2808                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2809
2810         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2811             zio->io_priority != ZIO_PRIORITY_NOW) {
2812                 switch (zio->io_error) {
2813                 case 0:
2814                         ZIO_TRIM_STAT_INCR(bytes, zio->io_size);
2815                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(success);
2816                         break;
2817                 case EOPNOTSUPP:
2818                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(unsupported);
2819                         break;
2820                 default:
2821                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(failed);
2822                         break;
2823                 }
2824         }
2825
2826         /*
2827          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2828          *
2829          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2830          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2831          */
2832         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2833             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2834                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2835                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2836                 zio->io_error = 0;
2837                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2838                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2839                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2840                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2841                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2842                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2843         }
2844
2845         /*
2846          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2847          * if the device is not accessible at all.
2848          */
2849         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2850             !vdev_accessible(vd, zio))
2851                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2852
2853         /*
2854          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2855          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2856          */
2857         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2858             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2859                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2860         }
2861
2862         if (zio->io_error)
2863                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2864
2865         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2866             zio->io_physdone != NULL) {
2867                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DELEGATED));
2868                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV);
2869                 zio->io_physdone(zio->io_logical);
2870         }
2871
2872         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2873 }
2874
2875 void
2876 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2877 {
2878         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2879         ASSERT(zio->io_error == 0);
2880
2881         zio->io_stage >>= 1;
2882 }
2883
2884 void
2885 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2886 {
2887         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2888
2889         zio->io_stage >>= 1;
2890 }
2891
2892 void
2893 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2894 {
2895         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2896         ASSERT(zio->io_error == 0);
2897
2898         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2899         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2900 }
2901
2902 /*
2903  * ==========================================================================
2904  * Generate and verify checksums
2905  * ==========================================================================
2906  */
2907 static int
2908 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2909 {
2910         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2911         enum zio_checksum checksum;
2912
2913         if (bp == NULL) {
2914                 /*
2915                  * This is zio_write_phys().
2916                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2917                  */
2918                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2919
2920                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2921                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2922
2923                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2924         } else {
2925                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2926                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2927                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2928                 } else {
2929                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2930                 }
2931         }
2932
2933         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2934
2935         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2936 }
2937
2938 static int
2939 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2940 {
2941         zio_bad_cksum_t info;
2942         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2943         int error;
2944
2945         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2946
2947         if (bp == NULL) {
2948                 /*
2949                  * This is zio_read_phys().
2950                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2951                  */
2952                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2953                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2954
2955                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2956         }
2957
2958         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2959                 zio->io_error = error;
2960                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2961                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2962                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2963                             zio->io_size, NULL, &info);
2964                 }
2965         }
2966
2967         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2968 }
2969
2970 /*
2971  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2972  */
2973 void
2974 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2975 {
2976         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2977 }
2978
2979 /*
2980  * ==========================================================================
2981  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2982  * An error of 0 indicates success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2983  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2984  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2985  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2986  * ==========================================================================
2987  */
2988 int
2989 zio_worst_error(int e1, int e2)
2990 {
2991         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2992         int r1, r2;
2993
2994         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2995                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2996                         break;
2997
2998         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
2999                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
3000                         break;
3001
3002         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
3003 }
3004
3005 /*
3006  * ==========================================================================
3007  * I/O completion
3008  * ==========================================================================
3009  */
3010 static int
3011 zio_ready(zio_t *zio)
3012 {
3013         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3014         zio_t *pio, *pio_next;
3015
3016         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
3017             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
3018                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3019
3020         if (zio->io_ready) {
3021                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
3022                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp) ||
3023                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
3024                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
3025
3026                 zio->io_ready(zio);
3027         }
3028
3029         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
3030                 zio->io_bp_copy = *bp;
3031
3032         if (zio->io_error)
3033                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
3034
3035         mutex_enter(&zio->io_lock);
3036         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
3037         pio = zio_walk_parents(zio);
3038         mutex_exit(&zio->io_lock);
3039
3040         /*
3041          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
3042          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
3043          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
3044          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
3045          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
3046          */
3047         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
3048                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3049                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
3050         }
3051
3052         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
3053                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
3054                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
3055                 } else {
3056                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
3057                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
3058                 }
3059         }
3060
3061         if (zio_injection_enabled &&
3062             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
3063                 zio_handle_ignored_writes(zio);
3064
3065         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
3066 }
3067
3068 static int
3069 zio_done(zio_t *zio)
3070 {
3071         spa_t *spa = zio->io_spa;
3072         zio_t *lio = zio->io_logical;
3073         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3074         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3075         uint64_t psize = zio->io_size;
3076         zio_t *pio, *pio_next;
3077
3078         /*
3079          * If our children haven't all completed,
3080          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
3081          */
3082         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
3083             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
3084             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
3085             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
3086                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3087
3088         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
3089                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
3090                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
3091
3092         if (bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
3093                 ASSERT(bp->blk_pad[0] == 0);
3094                 ASSERT(bp->blk_pad[1] == 0);
3095                 ASSERT(bcmp(bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
3096                     (bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
3097                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(bp) &&
3098                     zio->io_bp_override == NULL &&
3099                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
3100                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
3101                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(bp));
3102                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(bp) == 0 ||
3103                             (BP_COUNT_GANG(bp) == BP_GET_NDVAS(bp)));
3104                 }
3105                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)
3106                         VERIFY(BP_EQUAL(bp, &zio->io_bp_orig));
3107         }
3108
3109         /*
3110          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
3111          */
3112         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
3113         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
3114         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
3115
3116         /*
3117          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
3118          * checksum reports now while we still have the transformed data.
3119          */
3120         if (zio->io_error == 0) {
3121                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3122                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3123                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
3124                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
3125                         char *abuf = zio->io_data;
3126
3127                         if (asize != psize) {
3128                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
3129                                 bcopy(zio->io_data, abuf, psize);
3130                                 bzero(abuf + psize, asize - psize);
3131                         }
3132
3133                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3134                         zcr->zcr_next = NULL;
3135                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
3136                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3137
3138                         if (asize != psize)
3139                                 zio_buf_free(abuf, asize);
3140                 }
3141         }
3142
3143         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
3144
3145         vdev_stat_update(zio, psize);
3146
3147         if (zio->io_error) {
3148                 /*
3149                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
3150                  * generate an error message describing the I/O failure
3151                  * at the block level.  We ignore these errors if the
3152                  * device is currently unavailable.
3153                  */
3154                 if (zio->io_error != ECKSUM && vd != NULL && !vdev_is_dead(vd))
3155                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, spa, vd, zio, 0, 0);
3156
3157                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
3158                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
3159                     zio == lio) {
3160                         /*
3161                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
3162                          * error and generate a logical data ereport.
3163                          */
3164                         spa_log_error(spa, zio);
3165                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, spa, NULL, zio,
3166                             0, 0);
3167                 }
3168         }
3169
3170         if (zio->io_error && zio == lio) {
3171                 /*
3172                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
3173                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
3174                  */
3175                 ASSERT(vd == NULL && bp != NULL);
3176                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3177
3178                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
3179                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
3180                         if (zio->io_error != ENOSPC)
3181                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
3182                         else
3183                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3184                 }
3185
3186                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3187                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
3188                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
3189                     zio->io_error == ENXIO &&
3190                     spa_load_state(spa) == SPA_LOAD_NONE &&
3191                     spa_get_failmode(spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
3192                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3193
3194                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
3195                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3196
3197                 /*
3198                  * Here is a possibly good place to attempt to do
3199                  * either combinatorial reconstruction or error correction
3200                  * based on checksums.  It also might be a good place
3201                  * to send out preliminary ereports before we suspend
3202                  * processing.
3203                  */
3204         }
3205
3206         /*
3207          * If there were logical child errors, they apply to us now.
3208          * We defer this until now to avoid conflating logical child
3209          * errors with errors that happened to the zio itself when
3210          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
3211          */
3212         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
3213
3214         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
3215             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
3216             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)))
3217                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, bp);
3218
3219         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
3220
3221         /*
3222          * Godfather I/Os should never suspend.
3223          */
3224         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3225             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
3226                 zio->io_reexecute = 0;
3227
3228         if (zio->io_reexecute) {
3229                 /*
3230                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
3231                  *
3232                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
3233                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
3234                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
3235                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
3236                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
3237                  *
3238                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
3239                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
3240                  * parents not executing until children are ready.
3241                  */
3242                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3243
3244                 zio->io_gang_leader = NULL;
3245
3246                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3247                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3248                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3249
3250                 /*
3251                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
3252                  * not a true parent to them. It will track them through
3253                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
3254                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
3255                  * I/O to return status without blocking.
3256                  */
3257                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3258                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3259                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
3260
3261                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3262                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
3263                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3264                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3265                         }
3266                 }
3267
3268                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
3269                         /*
3270                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
3271                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
3272                          * upward since we haven't permanently failed yet.
3273                          */
3274                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
3275                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
3276                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3277                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
3278                         /*
3279                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
3280                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
3281                          */
3282                         zio_suspend(spa, zio);
3283                 } else {
3284                         /*
3285                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
3286                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
3287                          */
3288 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
3289                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
3290 #else
3291                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
3292 #endif
3293                         spa_taskq_dispatch_ent(spa, ZIO_TYPE_CLAIM,
3294                             ZIO_TASKQ_ISSUE, (task_func_t *)zio_reexecute, zio,
3295                             0, &zio->io_tqent);
3296                 }
3297                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3298         }
3299
3300         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
3301         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
3302         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
3303
3304         /*
3305          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
3306          */
3307         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3308                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3309                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3310                 zcr->zcr_next = NULL;
3311                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
3312                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3313         }
3314
3315         /*
3316          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
3317          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
3318          * such, cannot acquire any new parents.
3319          */
3320         if (zio->io_done)
3321                 zio->io_done(zio);
3322
3323         mutex_enter(&zio->io_lock);
3324         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3325         mutex_exit(&zio->io_lock);
3326
3327         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3328                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3329                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3330                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3331                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3332         }
3333
3334         if (zio->io_waiter != NULL) {
3335                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3336                 zio->io_executor = NULL;
3337                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
3338                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3339         } else {
3340                 zio_destroy(zio);
3341         }
3342
3343         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3344 }
3345
3346 /*
3347  * ==========================================================================
3348  * I/O pipeline definition
3349  * ==========================================================================
3350  */
3351 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
3352         NULL,
3353         zio_read_bp_init,
3354         zio_free_bp_init,
3355         zio_issue_async,
3356         zio_write_bp_init,
3357         zio_checksum_generate,
3358         zio_nop_write,
3359         zio_ddt_read_start,
3360         zio_ddt_read_done,
3361         zio_ddt_write,
3362         zio_ddt_free,
3363         zio_gang_assemble,
3364         zio_gang_issue,
3365         zio_dva_allocate,
3366         zio_dva_free,
3367         zio_dva_claim,
3368         zio_ready,
3369         zio_vdev_io_start,
3370         zio_vdev_io_done,
3371         zio_vdev_io_assess,
3372         zio_checksum_verify,
3373         zio_done
3374 };
3375
3376 /* dnp is the dnode for zb1->zb_object */
3377 boolean_t
3378 zbookmark_is_before(const dnode_phys_t *dnp, const zbookmark_phys_t *zb1,
3379     const zbookmark_phys_t *zb2)
3380 {
3381         uint64_t zb1nextL0, zb2thisobj;
3382
3383         ASSERT(zb1->zb_objset == zb2->zb_objset);
3384         ASSERT(zb2->zb_level == 0);
3385
3386         /* The objset_phys_t isn't before anything. */
3387         if (dnp == NULL)
3388                 return (B_FALSE);
3389
3390         zb1nextL0 = (zb1->zb_blkid + 1) <<
3391             ((zb1->zb_level) * (dnp->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT));
3392
3393         zb2thisobj = zb2->zb_object ? zb2->zb_object :
3394             zb2->zb_blkid << (DNODE_BLOCK_SHIFT - DNODE_SHIFT);
3395
3396         if (zb1->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
3397                 uint64_t nextobj = zb1nextL0 *
3398                     (dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT) >> DNODE_SHIFT;
3399                 return (nextobj <= zb2thisobj);
3400         }
3401
3402         if (zb1->zb_object < zb2thisobj)
3403                 return (B_TRUE);
3404         if (zb1->zb_object > zb2thisobj)
3405                 return (B_FALSE);
3406         if (zb2->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
3407                 return (B_FALSE);
3408         return (zb1nextL0 <= zb2->zb_blkid);
3409 }