]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zio.c
MFV r269223:
[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 /*
94  * The following actions directly effect the spa's sync-to-convergence logic.
95  * The values below define the sync pass when we start performing the action.
96  * Care should be taken when changing these values as they directly impact
97  * spa_sync() performance. Tuning these values may introduce subtle performance
98  * pathologies and should only be done in the context of performance analysis.
99  * These tunables will eventually be removed and replaced with #defines once
100  * enough analysis has been done to determine optimal values.
101  *
102  * The 'zfs_sync_pass_deferred_free' pass must be greater than 1 to ensure that
103  * regular blocks are not deferred.
104  */
105 int zfs_sync_pass_deferred_free = 2; /* defer frees starting in this pass */
106 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_deferred_free, CTLFLAG_RDTUN,
107     &zfs_sync_pass_deferred_free, 0, "defer frees starting in this pass");
108 int zfs_sync_pass_dont_compress = 5; /* don't compress starting in this pass */
109 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_dont_compress, CTLFLAG_RDTUN,
110     &zfs_sync_pass_dont_compress, 0, "don't compress starting in this pass");
111 int zfs_sync_pass_rewrite = 2; /* rewrite new bps starting in this pass */
112 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_rewrite, CTLFLAG_RDTUN,
113     &zfs_sync_pass_rewrite, 0, "rewrite new bps starting in this pass");
114
115 /*
116  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
117  * stage set or will have it later in its lifetime.
118  */
119 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
120
121 boolean_t       zio_requeue_io_start_cut_in_line = B_TRUE;
122
123 #ifdef ZFS_DEBUG
124 int zio_buf_debug_limit = 16384;
125 #else
126 int zio_buf_debug_limit = 0;
127 #endif
128
129 void
130 zio_init(void)
131 {
132         size_t c;
133         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
134             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
135         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
136             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
137         if (!zio_use_uma)
138                 goto out;
139
140         /*
141          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
142          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
143          * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
144          * a cache for each multiple of PAGESIZE.
145          */
146         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
147                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
148                 size_t p2 = size;
149                 size_t align = 0;
150                 size_t cflags = (size > zio_buf_debug_limit) ? KMC_NODEBUG : 0;
151
152                 while (p2 & (p2 - 1))
153                         p2 &= p2 - 1;
154
155 #ifdef illumos
156 #ifndef _KERNEL
157                 /*
158                  * If we are using watchpoints, put each buffer on its own page,
159                  * to eliminate the performance overhead of trapping to the
160                  * kernel when modifying a non-watched buffer that shares the
161                  * page with a watched buffer.
162                  */
163                 if (arc_watch && !IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE))
164                         continue;
165 #endif
166 #endif /* illumos */
167                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
168                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
169                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE)) {
170                         align = PAGESIZE;
171                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, p2 >> 2)) {
172                         align = p2 >> 2;
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 **ziop)
1042 {
1043         zio_t *zio = *ziop;
1044         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1045
1046         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
1047             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1048             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
1049                 uint64_t psize =
1050                     BP_IS_EMBEDDED(bp) ? BPE_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_PSIZE(bp);
1051                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
1052
1053                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
1054         }
1055
1056         if (BP_IS_EMBEDDED(bp) && BPE_GET_ETYPE(bp) == BP_EMBEDDED_TYPE_DATA) {
1057                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1058                 decode_embedded_bp_compressed(bp, zio->io_data);
1059         } else {
1060                 ASSERT(!BP_IS_EMBEDDED(bp));
1061         }
1062
1063         if (!DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
1064                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1065
1066         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
1067                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1068
1069         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
1070                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
1071
1072         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1073 }
1074
1075 static int
1076 zio_write_bp_init(zio_t **ziop)
1077 {
1078         zio_t *zio = *ziop;
1079         spa_t *spa = zio->io_spa;
1080         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1081         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
1082         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1083         uint64_t lsize = zio->io_size;
1084         uint64_t psize = lsize;
1085         int pass = 1;
1086
1087         /*
1088          * If our children haven't all reached the ready stage,
1089          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
1090          */
1091         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
1092             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
1093                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1094
1095         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
1096                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1097
1098         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
1099
1100         if (zio->io_bp_override) {
1101                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
1102                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
1103
1104                 *bp = *zio->io_bp_override;
1105                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1106
1107                 if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1108                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1109
1110                 /*
1111                  * If we've been overridden and nopwrite is set then
1112                  * set the flag accordingly to indicate that a nopwrite
1113                  * has already occurred.
1114                  */
1115                 if (!BP_IS_HOLE(bp) && zp->zp_nopwrite) {
1116                         ASSERT(!zp->zp_dedup);
1117                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
1118                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1119                 }
1120
1121                 ASSERT(!zp->zp_nopwrite);
1122
1123                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
1124                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1125
1126                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
1127                     zp->zp_dedup_verify);
1128
1129                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
1130                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
1131                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
1132                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1133                 }
1134                 zio->io_bp_override = NULL;
1135                 BP_ZERO(bp);
1136         }
1137
1138         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg) {
1139                 /*
1140                  * We're rewriting an existing block, which means we're
1141                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
1142                  * converge, it must eventually be the case that we don't
1143                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
1144                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
1145                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
1146                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
1147                  */
1148                 pass = spa_sync_pass(spa);
1149
1150                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
1151                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1152                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
1153
1154                 if (pass >= zfs_sync_pass_dont_compress)
1155                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1156
1157                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
1158                 ASSERT(BP_IS_EMBEDDED(bp) || MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
1159                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
1160         }
1161
1162         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
1163                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
1164                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
1165                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
1166                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1167                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1168                 } else if (!zp->zp_dedup && psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
1169                     zp->zp_level == 0 && !DMU_OT_HAS_FILL(zp->zp_type) &&
1170                     spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
1171                         encode_embedded_bp_compressed(bp,
1172                             cbuf, compress, lsize, psize);
1173                         BPE_SET_ETYPE(bp, BP_EMBEDDED_TYPE_DATA);
1174                         BP_SET_TYPE(bp, zio->io_prop.zp_type);
1175                         BP_SET_LEVEL(bp, zio->io_prop.zp_level);
1176                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1177                         bp->blk_birth = zio->io_txg;
1178                         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1179                         ASSERT(spa_feature_is_active(spa,
1180                             SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA));
1181                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1182                 } else {
1183                         /*
1184                          * Round up compressed size to MINBLOCKSIZE and
1185                          * zero the tail.
1186                          */
1187                         size_t rounded =
1188                             P2ROUNDUP(psize, (size_t)SPA_MINBLOCKSIZE);
1189                         if (rounded > psize) {
1190                                 bzero((char *)cbuf + psize, rounded - psize);
1191                                 psize = rounded;
1192                         }
1193                         if (psize == lsize) {
1194                                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1195                                 zio_buf_free(cbuf, lsize);
1196                         } else {
1197                                 zio_push_transform(zio, cbuf,
1198                                     psize, lsize, NULL);
1199                         }
1200                 }
1201         }
1202
1203         /*
1204          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1205          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1206          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1207          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1208          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1209          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1210          */
1211         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
1212             BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1213             pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
1214                 ASSERT(psize != 0);
1215                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1216                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1217                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1218         } else {
1219                 BP_ZERO(bp);
1220                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1221         }
1222
1223         if (psize == 0) {
1224                 if (zio->io_bp_orig.blk_birth != 0 &&
1225                     spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_HOLE_BIRTH)) {
1226                         BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1227                         BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1228                         BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1229                         BP_SET_BIRTH(bp, zio->io_txg, 0);
1230                 }
1231                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1232         } else {
1233                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1234                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1235                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1236                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1237                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1238                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1239                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1240                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1241                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1242                 if (zp->zp_dedup) {
1243                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1244                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1245                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1246                 }
1247                 if (zp->zp_nopwrite) {
1248                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1249                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1250                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_NOP_WRITE;
1251                 }
1252         }
1253
1254         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1255 }
1256
1257 static int
1258 zio_free_bp_init(zio_t **ziop)
1259 {
1260         zio_t *zio = *ziop;
1261         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1262
1263         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1264                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1265                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1266         }
1267
1268         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1269 }
1270
1271 /*
1272  * ==========================================================================
1273  * Execute the I/O pipeline
1274  * ==========================================================================
1275  */
1276
1277 static void
1278 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q, boolean_t cutinline)
1279 {
1280         spa_t *spa = zio->io_spa;
1281         zio_type_t t = zio->io_type;
1282         int flags = (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1283
1284         ASSERT(q == ZIO_TASKQ_ISSUE || q == ZIO_TASKQ_INTERRUPT);
1285
1286         /*
1287          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1288          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1289          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1290          */
1291         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1292                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1293
1294         /*
1295          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1296          */
1297         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1298                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1299
1300         /*
1301          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq if
1302          * available.
1303          */
1304         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1305             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1].stqs_count != 0)
1306                 q++;
1307
1308         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1309
1310         /*
1311          * NB: We are assuming that the zio can only be dispatched
1312          * to a single taskq at a time.  It would be a grievous error
1313          * to dispatch the zio to another taskq at the same time.
1314          */
1315 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
1316         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
1317 #else
1318         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
1319 #endif
1320         spa_taskq_dispatch_ent(spa, t, q, (task_func_t *)zio_execute, zio,
1321             flags, &zio->io_tqent);
1322 }
1323
1324 static boolean_t
1325 zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
1326 {
1327         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1328         spa_t *spa = zio->io_spa;
1329
1330         for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
1331                 spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
1332                 uint_t i;
1333                 for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
1334                         if (taskq_member(tqs->stqs_taskq[i], executor))
1335                                 return (B_TRUE);
1336                 }
1337         }
1338
1339         return (B_FALSE);
1340 }
1341
1342 static int
1343 zio_issue_async(zio_t **ziop)
1344 {
1345         zio_t *zio = *ziop;
1346
1347         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1348
1349         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1350 }
1351
1352 void
1353 zio_interrupt(zio_t *zio)
1354 {
1355         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1360  *
1361  *      (1) the I/O completes
1362  *      (2) the pipeline stalls waiting for dependent child I/Os
1363  *      (3) the I/O issues, so we're waiting for an I/O completion interrupt
1364  *      (4) the I/O is delegated by vdev-level caching or aggregation
1365  *      (5) the I/O is deferred due to vdev-level queueing
1366  *      (6) the I/O is handed off to another thread.
1367  *
1368  * In all cases, the pipeline stops whenever there's no CPU work; it never
1369  * burns a thread in cv_wait().
1370  *
1371  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1372  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1373  */
1374 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1375
1376 void
1377 zio_execute(zio_t *zio)
1378 {
1379         zio->io_executor = curthread;
1380
1381         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1382                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1383                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1384                 int rv;
1385
1386                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1387                 ASSERT(ISP2(stage));
1388                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1389
1390                 do {
1391                         stage <<= 1;
1392                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1393
1394                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1395
1396                 /*
1397                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1398                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1399                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1400                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1401                  *
1402                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1403                  * be sent to disk promptly.
1404                  */
1405                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1406                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
1407                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1408                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1409                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1410                         return;
1411                 }
1412
1413                 zio->io_stage = stage;
1414                 rv = zio_pipeline[highbit64(stage) - 1](&zio);
1415
1416                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1417                         return;
1418
1419                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1420         }
1421 }
1422
1423 /*
1424  * ==========================================================================
1425  * Initiate I/O, either sync or async
1426  * ==========================================================================
1427  */
1428 int
1429 zio_wait(zio_t *zio)
1430 {
1431         int error;
1432
1433         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1434         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1435
1436         zio->io_waiter = curthread;
1437
1438         zio_execute(zio);
1439
1440         mutex_enter(&zio->io_lock);
1441         while (zio->io_executor != NULL)
1442                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1443         mutex_exit(&zio->io_lock);
1444
1445         error = zio->io_error;
1446         zio_destroy(zio);
1447
1448         return (error);
1449 }
1450
1451 void
1452 zio_nowait(zio_t *zio)
1453 {
1454         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1455
1456         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1457             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1458                 /*
1459                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1460                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1461                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1462                  */
1463                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1464
1465                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root, zio);
1466         }
1467
1468         zio_execute(zio);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * ==========================================================================
1473  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1474  * ==========================================================================
1475  */
1476
1477 static void
1478 zio_reexecute(zio_t *pio)
1479 {
1480         zio_t *cio, *cio_next;
1481
1482         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1483         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1484         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1485         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1486
1487         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1488         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1489         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1490         pio->io_reexecute = 0;
1491         pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
1492         pio->io_error = 0;
1493         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1494                 pio->io_state[w] = 0;
1495         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1496                 pio->io_child_error[c] = 0;
1497
1498         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1499                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1500
1501         /*
1502          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1503          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1504          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1505          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1506          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1507          */
1508         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1509                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1510                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1511                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1512                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1513                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1514                 zio_reexecute(cio);
1515         }
1516
1517         /*
1518          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1519          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1520          * responsibility of the caller to wait on him.
1521          */
1522         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1523                 zio_execute(pio);
1524 }
1525
1526 void
1527 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1528 {
1529         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1530                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1531                     "failure and the failure mode property for this pool "
1532                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1533
1534         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1535
1536         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1537
1538         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1539                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1540                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1541                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1542
1543         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1544
1545         if (zio != NULL) {
1546                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1547                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1548                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1549                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1550                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1551                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1552         }
1553
1554         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1555 }
1556
1557 int
1558 zio_resume(spa_t *spa)
1559 {
1560         zio_t *pio;
1561
1562         /*
1563          * Reexecute all previously suspended i/o.
1564          */
1565         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1566         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1567         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1568         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1569         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1570         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1571
1572         if (pio == NULL)
1573                 return (0);
1574
1575         zio_reexecute(pio);
1576         return (zio_wait(pio));
1577 }
1578
1579 void
1580 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1581 {
1582         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1583         while (spa_suspended(spa))
1584                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1585         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1586 }
1587
1588 /*
1589  * ==========================================================================
1590  * Gang blocks.
1591  *
1592  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1593  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1594  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1595  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1596  * block from smaller fragments.
1597  *
1598  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1599  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1600  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1601  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1602  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1603  *
1604  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1605  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1606  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1607  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1608  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1609  *
1610  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1611  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1612  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1613  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1614  *
1615  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1616  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1617  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1618  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1619  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1620  * bps for every constituent of the gang block.
1621  *
1622  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1623  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1624  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1625  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1626  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1627  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1628  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1629  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1630  * gang header's blk_cksum as described above.
1631  *
1632  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1633  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1634  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1635  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1636  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1637  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1638  *
1639  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1640  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1641  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1642  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1643  *
1644  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1645  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1646  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1647  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1648  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1649  *
1650  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1651  * ==========================================================================
1652  */
1653
1654 static zio_t *
1655 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1656 {
1657         if (gn != NULL)
1658                 return (pio);
1659
1660         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1661             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1662             &pio->io_bookmark));
1663 }
1664
1665 zio_t *
1666 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1667 {
1668         zio_t *zio;
1669
1670         if (gn != NULL) {
1671                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1672                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1673                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1674                 /*
1675                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1676                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1677                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1678                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1679                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1680                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1681                  * this is just good hygiene.)
1682                  */
1683                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1684                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1685                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1686                 }
1687                 /*
1688                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1689                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1690                  */
1691                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1692                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1693         } else {
1694                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1695                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1696                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1697         }
1698
1699         return (zio);
1700 }
1701
1702 /* ARGSUSED */
1703 zio_t *
1704 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1705 {
1706         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1707             BP_IS_GANG(bp) ? SPA_GANGBLOCKSIZE : BP_GET_PSIZE(bp),
1708             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1709 }
1710
1711 /* ARGSUSED */
1712 zio_t *
1713 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1714 {
1715         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1716             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1717 }
1718
1719 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1720         NULL,
1721         zio_read_gang,
1722         zio_rewrite_gang,
1723         zio_free_gang,
1724         zio_claim_gang,
1725         NULL
1726 };
1727
1728 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1729
1730 static zio_gang_node_t *
1731 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1732 {
1733         zio_gang_node_t *gn;
1734
1735         ASSERT(*gnpp == NULL);
1736
1737         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
1738         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1739         *gnpp = gn;
1740
1741         return (gn);
1742 }
1743
1744 static void
1745 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1746 {
1747         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1748
1749         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1750                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1751
1752         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1753         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1754         *gnpp = NULL;
1755 }
1756
1757 static void
1758 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1759 {
1760         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1761
1762         if (gn == NULL)
1763                 return;
1764
1765         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1766                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1767
1768         zio_gang_node_free(gnpp);
1769 }
1770
1771 static void
1772 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1773 {
1774         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1775
1776         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1777         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1778
1779         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1780             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1781             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1782 }
1783
1784 static void
1785 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1786 {
1787         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1788         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1789         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1790
1791         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1792         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1793
1794         if (zio->io_error)
1795                 return;
1796
1797         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1798                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1799
1800         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1801         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1802         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1803
1804         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1805                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1806                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1807                         continue;
1808                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1809         }
1810 }
1811
1812 static void
1813 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1814 {
1815         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1816         zio_t *zio;
1817
1818         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1819         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1820         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1821
1822         /*
1823          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1824          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1825          */
1826         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1827
1828         if (gn != NULL) {
1829                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1830
1831                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1832                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1833                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1834                                 continue;
1835                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1836                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1837                 }
1838         }
1839
1840         if (gn == gio->io_gang_tree && gio->io_data != NULL)
1841                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1842
1843         if (zio != pio)
1844                 zio_nowait(zio);
1845 }
1846
1847 static int
1848 zio_gang_assemble(zio_t **ziop)
1849 {
1850         zio_t *zio = *ziop;
1851         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1852
1853         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1854         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1855
1856         zio->io_gang_leader = zio;
1857
1858         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1859
1860         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1861 }
1862
1863 static int
1864 zio_gang_issue(zio_t **ziop)
1865 {
1866         zio_t *zio = *ziop;
1867         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1868
1869         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1870                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1871
1872         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1873         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1874
1875         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1876                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1877         else
1878                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1879
1880         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1881
1882         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1883 }
1884
1885 static void
1886 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1887 {
1888         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1889         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1890         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1891         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1892         uint64_t asize;
1893
1894         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1895                 return;
1896
1897         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1898
1899         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1900         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1901         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1902         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1903         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1904
1905         mutex_enter(&pio->io_lock);
1906         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1907                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1908                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1909                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1910                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1911         }
1912         mutex_exit(&pio->io_lock);
1913 }
1914
1915 static int
1916 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1917 {
1918         spa_t *spa = pio->io_spa;
1919         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1920         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1921         zio_t *zio;
1922         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1923         zio_gbh_phys_t *gbh;
1924         uint64_t txg = pio->io_txg;
1925         uint64_t resid = pio->io_size;
1926         uint64_t lsize;
1927         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1928         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1929         zio_prop_t zp;
1930         int error;
1931
1932         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1933             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1934             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1935         if (error) {
1936                 pio->io_error = error;
1937                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1938         }
1939
1940         if (pio == gio) {
1941                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1942         } else {
1943                 gnpp = pio->io_private;
1944                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1945         }
1946
1947         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1948         gbh = gn->gn_gbh;
1949         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1950
1951         /*
1952          * Create the gang header.
1953          */
1954         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1955             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1956
1957         /*
1958          * Create and nowait the gang children.
1959          */
1960         for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1961                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1962                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1963                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1964
1965                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1966                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1967                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1968                 zp.zp_level = 0;
1969                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1970                 zp.zp_dedup = B_FALSE;
1971                 zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
1972                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1973
1974                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1975                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1976                     zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL, &gn->gn_child[g],
1977                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1978                     &pio->io_bookmark));
1979         }
1980
1981         /*
1982          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1983          */
1984         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1985
1986         zio_nowait(zio);
1987
1988         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1989 }
1990
1991 /*
1992  * The zio_nop_write stage in the pipeline determines if allocating
1993  * a new bp is necessary.  By leveraging a cryptographically secure checksum,
1994  * such as SHA256, we can compare the checksums of the new data and the old
1995  * to determine if allocating a new block is required.  The nopwrite
1996  * feature can handle writes in either syncing or open context (i.e. zil
1997  * writes) and as a result is mutually exclusive with dedup.
1998  */
1999 static int
2000 zio_nop_write(zio_t **ziop)
2001 {
2002         zio_t *zio = *ziop;
2003         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2004         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2005         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2006
2007         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2008         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
2009         ASSERT(zp->zp_nopwrite);
2010         ASSERT(!zp->zp_dedup);
2011         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2012         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2013
2014         /*
2015          * Check to see if the original bp and the new bp have matching
2016          * characteristics (i.e. same checksum, compression algorithms, etc).
2017          * If they don't then just continue with the pipeline which will
2018          * allocate a new bp.
2019          */
2020         if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
2021             !zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_dedup ||
2022             BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
2023             BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
2024             BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
2025             zp->zp_copies != BP_GET_NDVAS(bp_orig))
2026                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2027
2028         /*
2029          * If the checksums match then reset the pipeline so that we
2030          * avoid allocating a new bp and issuing any I/O.
2031          */
2032         if (ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, bp_orig->blk_cksum)) {
2033                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup);
2034                 ASSERT3U(BP_GET_PSIZE(bp), ==, BP_GET_PSIZE(bp_orig));
2035                 ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, BP_GET_LSIZE(bp_orig));
2036                 ASSERT(zp->zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
2037                 ASSERT(bcmp(&bp->blk_prop, &bp_orig->blk_prop,
2038                     sizeof (uint64_t)) == 0);
2039
2040                 *bp = *bp_orig;
2041                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2042                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
2043         }
2044
2045         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * ==========================================================================
2050  * Dedup
2051  * ==========================================================================
2052  */
2053 static void
2054 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
2055 {
2056         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2057         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2058         ddt_phys_t *ddp;
2059         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
2060
2061         mutex_enter(&pio->io_lock);
2062         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2063         if (zio->io_error == 0)
2064                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
2065         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
2066                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
2067         else
2068                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
2069         mutex_exit(&pio->io_lock);
2070 }
2071
2072 static int
2073 zio_ddt_read_start(zio_t **ziop)
2074 {
2075         zio_t *zio = *ziop;
2076         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2077
2078         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2079         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2080         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2081
2082         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2083                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2084                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
2085                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
2086                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
2087                 blkptr_t blk;
2088
2089                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2090                 zio->io_vsd = dde;
2091
2092                 if (ddp_self == NULL)
2093                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2094
2095                 for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
2096                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
2097                                 continue;
2098                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
2099                             &blk);
2100                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
2101                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
2102                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
2103                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
2104                             &zio->io_bookmark));
2105                 }
2106                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2107         }
2108
2109         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
2110             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
2111             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
2112
2113         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2114 }
2115
2116 static int
2117 zio_ddt_read_done(zio_t **ziop)
2118 {
2119         zio_t *zio = *ziop;
2120         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2121
2122         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
2123                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2124
2125         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2126         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2127         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2128
2129         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2130                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2131                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
2132                 if (ddt == NULL) {
2133                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
2134                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2135                 }
2136                 if (dde == NULL) {
2137                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
2138                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
2139                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2140                 }
2141                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
2142                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
2143                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
2144                 }
2145                 ddt_repair_done(ddt, dde);
2146                 zio->io_vsd = NULL;
2147         }
2148
2149         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2150
2151         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2152 }
2153
2154 static boolean_t
2155 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
2156 {
2157         spa_t *spa = zio->io_spa;
2158
2159         /*
2160          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
2161          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
2162          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
2163          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
2164          */
2165         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2166                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
2167
2168                 if (lio != NULL) {
2169                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
2170                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
2171                             zio->io_orig_size) != 0);
2172                 }
2173         }
2174
2175         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2176                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2177
2178                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
2179                         arc_buf_t *abuf = NULL;
2180                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
2181                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
2182                         int error;
2183
2184                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
2185
2186                         ddt_exit(ddt);
2187
2188                         error = arc_read(NULL, spa, &blk,
2189                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
2190                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
2191                             &aflags, &zio->io_bookmark);
2192
2193                         if (error == 0) {
2194                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
2195                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
2196                                     zio->io_orig_size) != 0)
2197                                         error = SET_ERROR(EEXIST);
2198                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf));
2199                         }
2200
2201                         ddt_enter(ddt);
2202                         return (error != 0);
2203                 }
2204         }
2205
2206         return (B_FALSE);
2207 }
2208
2209 static void
2210 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
2211 {
2212         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2213         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2214         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2215         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2216         zio_t *pio;
2217
2218         if (zio->io_error)
2219                 return;
2220
2221         ddt_enter(ddt);
2222
2223         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2224
2225         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
2226
2227         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
2228                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
2229
2230         ddt_exit(ddt);
2231 }
2232
2233 static void
2234 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
2235 {
2236         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2237         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2238         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2239         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2240
2241         ddt_enter(ddt);
2242
2243         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2244         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2245         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2246
2247         if (zio->io_error == 0) {
2248                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
2249                         ddt_phys_addref(ddp);
2250         } else {
2251                 ddt_phys_clear(ddp);
2252         }
2253
2254         ddt_exit(ddt);
2255 }
2256
2257 static void
2258 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
2259 {
2260         int p = DDT_PHYS_DITTO;
2261         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2262         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2263         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2264         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2265         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2266         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
2267
2268         ddt_enter(ddt);
2269
2270         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2271         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2272         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2273
2274         if (zio->io_error == 0) {
2275                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
2276                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2277                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
2278                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2279                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
2280                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2281         }
2282
2283         ddt_exit(ddt);
2284 }
2285
2286 static int
2287 zio_ddt_write(zio_t **ziop)
2288 {
2289         zio_t *zio = *ziop;
2290         spa_t *spa = zio->io_spa;
2291         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2292         uint64_t txg = zio->io_txg;
2293         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2294         int p = zp->zp_copies;
2295         int ditto_copies;
2296         zio_t *cio = NULL;
2297         zio_t *dio = NULL;
2298         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2299         ddt_entry_t *dde;
2300         ddt_phys_t *ddp;
2301
2302         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2303         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2304         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2305
2306         ddt_enter(ddt);
2307         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2308         ddp = &dde->dde_phys[p];
2309
2310         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2311                 /*
2312                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2313                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2314                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2315                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2316                  */
2317                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2318                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2319                         zio_pop_transforms(zio);
2320                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2321                         BP_ZERO(bp);
2322                 } else {
2323                         zp->zp_dedup = B_FALSE;
2324                 }
2325                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2326                 ddt_exit(ddt);
2327                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2328         }
2329
2330         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2331         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2332
2333         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2334             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2335                 zio_prop_t czp = *zp;
2336
2337                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2338
2339                 /*
2340                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2341                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2342                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2343                  * This is safe, because using the override bp is just an
2344                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2345                  */
2346                 if (zio->io_bp_override) {
2347                         zio_pop_transforms(zio);
2348                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2349                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2350                         zio->io_bp_override = NULL;
2351                         BP_ZERO(bp);
2352                         ddt_exit(ddt);
2353                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2354                 }
2355
2356                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2357                     zio->io_orig_size, &czp, NULL, NULL,
2358                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2359                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2360
2361                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2362                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2363         }
2364
2365         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2366                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2367                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2368                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2369                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2370                 else
2371                         ddt_phys_addref(ddp);
2372         } else if (zio->io_bp_override) {
2373                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2374                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2375                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2376                 ddt_phys_addref(ddp);
2377         } else {
2378                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2379                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready, NULL,
2380                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2381                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2382
2383                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2384                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2385         }
2386
2387         ddt_exit(ddt);
2388
2389         if (cio)
2390                 zio_nowait(cio);
2391         if (dio)
2392                 zio_nowait(dio);
2393
2394         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2395 }
2396
2397 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2398
2399 static int
2400 zio_ddt_free(zio_t **ziop)
2401 {
2402         zio_t *zio = *ziop;
2403         spa_t *spa = zio->io_spa;
2404         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2405         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2406         ddt_entry_t *dde;
2407         ddt_phys_t *ddp;
2408
2409         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2410         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2411
2412         ddt_enter(ddt);
2413         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2414         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2415         ddt_phys_decref(ddp);
2416         ddt_exit(ddt);
2417
2418         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * ==========================================================================
2423  * Allocate and free blocks
2424  * ==========================================================================
2425  */
2426 static int
2427 zio_dva_allocate(zio_t **ziop)
2428 {
2429         zio_t *zio = *ziop;
2430         spa_t *spa = zio->io_spa;
2431         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2432         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2433         int error;
2434         int flags = 0;
2435
2436         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2437                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2438                 zio->io_gang_leader = zio;
2439         }
2440
2441         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2442         ASSERT0(BP_GET_NDVAS(bp));
2443         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2444         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2445         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2446
2447         /*
2448          * The dump device does not support gang blocks so allocation on
2449          * behalf of the dump device (i.e. ZIO_FLAG_NODATA) must avoid
2450          * the "fast" gang feature.
2451          */
2452         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) ? METASLAB_GANG_AVOID : 0;
2453         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD) ?
2454             METASLAB_GANG_CHILD : 0;
2455         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2456             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags);
2457
2458         if (error) {
2459                 spa_dbgmsg(spa, "%s: metaslab allocation failure: zio %p, "
2460                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), zio, zio->io_size,
2461                     error);
2462                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2463                         return (zio_write_gang_block(zio));
2464                 zio->io_error = error;
2465         }
2466
2467         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2468 }
2469
2470 static int
2471 zio_dva_free(zio_t **ziop)
2472 {
2473         zio_t *zio = *ziop;
2474
2475         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2476
2477         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2478 }
2479
2480 static int
2481 zio_dva_claim(zio_t **ziop)
2482 {
2483         zio_t *zio = *ziop;
2484         int error;
2485
2486         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2487         if (error)
2488                 zio->io_error = error;
2489
2490         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2495  * and we want to give back the block we just allocated.
2496  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2497  */
2498 static void
2499 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2500 {
2501         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2502         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2503
2504         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2505                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2506
2507         if (gn != NULL) {
2508                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2509                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2510                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2511                 }
2512         }
2513 }
2514
2515 /*
2516  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2517  */
2518 int
2519 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2520     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2521 {
2522         int error = 1;
2523
2524         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2525
2526         /*
2527          * ZIL blocks are always contiguous (i.e. not gang blocks) so we
2528          * set the METASLAB_GANG_AVOID flag so that they don't "fast gang"
2529          * when allocating them.
2530          */
2531         if (use_slog) {
2532                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2533                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2534                     METASLAB_HINTBP_AVOID | METASLAB_GANG_AVOID);
2535         }
2536
2537         if (error) {
2538                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2539                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2540                     METASLAB_HINTBP_AVOID);
2541         }
2542
2543         if (error == 0) {
2544                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2545                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2546                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2547                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2548                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2549                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2550                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2551                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2552                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2553                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2554         }
2555
2556         return (error);
2557 }
2558
2559 /*
2560  * Free an intent log block.
2561  */
2562 void
2563 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2564 {
2565         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2566         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2567
2568         zio_free(spa, txg, bp);
2569 }
2570
2571 /*
2572  * ==========================================================================
2573  * Read, write and delete to physical devices
2574  * ==========================================================================
2575  */
2576 static int
2577 zio_vdev_io_start(zio_t **ziop)
2578 {
2579         zio_t *zio = *ziop;
2580         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2581         uint64_t align;
2582         spa_t *spa = zio->io_spa;
2583
2584         ASSERT(zio->io_error == 0);
2585         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2586
2587         if (vd == NULL) {
2588                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2589                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2590
2591                 /*
2592                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2593                  */
2594                 return (vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio));
2595         }
2596
2597         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2598             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW) {
2599                 trim_map_free(vd, zio->io_offset, zio->io_size, zio->io_txg);
2600                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2601         }
2602
2603         /*
2604          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2605          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2606          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2607          * characteristics:
2608          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2609          *      - any reads of user data
2610          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2611          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2612          */
2613         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2614             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2615             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2616             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2617                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2618                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2619                 if (old != new)
2620                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2621         }
2622
2623         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2624
2625         if ((!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) ||
2626             (vd->vdev_top->vdev_physical_ashift > SPA_MINBLOCKSHIFT)) &&
2627             P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2628                 /* Transform logical writes to be a full physical block size. */
2629                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2630                 char *abuf = NULL;
2631                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2632                     zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2633                         abuf = zio_buf_alloc(asize);
2634                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2635                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2636                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2637                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2638                 }
2639                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, abuf ? asize : 0,
2640                     zio_subblock);
2641         }
2642
2643         /*
2644          * If this is not a physical io, make sure that it is properly aligned
2645          * before proceeding.
2646          */
2647         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL)) {
2648                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, align));
2649                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, align));
2650         } else {
2651                 /*
2652                  * For physical writes, we allow 512b aligned writes and assume
2653                  * the device will perform a read-modify-write as necessary.
2654                  */
2655                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, SPA_MINBLOCKSIZE));
2656                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, SPA_MINBLOCKSIZE));
2657         }
2658
2659         VERIFY(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || spa_writeable(spa));
2660
2661         /*
2662          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2663          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2664          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2665          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2666          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2667          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2668          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2669          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2670          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2671          * The same logic applies to any form of nested replication:
2672          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2673          */
2674         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2675             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2676             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2677             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2678                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2679                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2680                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2681         }
2682
2683         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2684                 switch (zio->io_type) {
2685                 case ZIO_TYPE_READ:
2686                         if (vdev_cache_read(zio))
2687                                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2688                         /* FALLTHROUGH */
2689                 case ZIO_TYPE_WRITE:
2690                 case ZIO_TYPE_FREE:
2691                         if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2692                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2693                         *ziop = zio;
2694
2695                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2696                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2697                                 zio_interrupt(zio);
2698                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2699                         }
2700                         break;
2701                 }
2702                 /*
2703                  * Note that we ignore repair writes for TRIM because they can
2704                  * conflict with normal writes. This isn't an issue because, by
2705                  * definition, we only repair blocks that aren't freed.
2706                  */
2707                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2708                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2709                     !trim_map_write_start(zio))
2710                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2711         }
2712
2713         return (vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio));
2714 }
2715
2716 static int
2717 zio_vdev_io_done(zio_t **ziop)
2718 {
2719         zio_t *zio = *ziop;
2720         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2721         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2722         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2723
2724         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2725                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2726
2727         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2728             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE || zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE);
2729
2730         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2731             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE ||
2732             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE)) {
2733
2734                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2735                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR))
2736                         trim_map_write_done(zio);
2737
2738                 vdev_queue_io_done(zio);
2739
2740                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2741                         vdev_cache_write(zio);
2742
2743                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2744                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2745                             zio, EIO);
2746
2747                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2748                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2749
2750                 if (zio->io_error) {
2751                         if (zio->io_error == ENOTSUP &&
2752                             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) {
2753                                 /* Not all devices support TRIM. */
2754                         } else if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2755                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2756                         } else {
2757                                 unexpected_error = B_TRUE;
2758                         }
2759                 }
2760         }
2761
2762         ops->vdev_op_io_done(zio);
2763
2764         if (unexpected_error)
2765                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2766
2767         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2768 }
2769
2770 /*
2771  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2772  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2773  */
2774 static void
2775 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2776     const void *good_buf)
2777 {
2778         /* no processing needed */
2779         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2780 }
2781
2782 /*ARGSUSED*/
2783 void
2784 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2785 {
2786         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2787
2788         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2789
2790         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2791         zcr->zcr_cbdata = buf;
2792         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2793         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2794 }
2795
2796 static int
2797 zio_vdev_io_assess(zio_t **ziop)
2798 {
2799         zio_t *zio = *ziop;
2800         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2801
2802         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2803                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2804
2805         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2806                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2807
2808         if (zio->io_vsd != NULL) {
2809                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2810                 zio->io_vsd = NULL;
2811         }
2812
2813         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2814                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2815
2816         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2817             zio->io_priority != ZIO_PRIORITY_NOW) {
2818                 switch (zio->io_error) {
2819                 case 0:
2820                         ZIO_TRIM_STAT_INCR(bytes, zio->io_size);
2821                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(success);
2822                         break;
2823                 case EOPNOTSUPP:
2824                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(unsupported);
2825                         break;
2826                 default:
2827                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(failed);
2828                         break;
2829                 }
2830         }
2831
2832         /*
2833          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2834          *
2835          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2836          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2837          */
2838         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2839             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2840                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2841                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2842                 zio->io_error = 0;
2843                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2844                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2845                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2846                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2847                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2848                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2849         }
2850
2851         /*
2852          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2853          * if the device is not accessible at all.
2854          */
2855         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2856             !vdev_accessible(vd, zio))
2857                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2858
2859         /*
2860          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2861          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2862          */
2863         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2864             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2865                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2866         }
2867
2868         if (zio->io_error)
2869                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2870
2871         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2872             zio->io_physdone != NULL) {
2873                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DELEGATED));
2874                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV);
2875                 zio->io_physdone(zio->io_logical);
2876         }
2877
2878         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2879 }
2880
2881 void
2882 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2883 {
2884         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2885         ASSERT(zio->io_error == 0);
2886
2887         zio->io_stage >>= 1;
2888 }
2889
2890 void
2891 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2892 {
2893         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2894
2895         zio->io_stage >>= 1;
2896 }
2897
2898 void
2899 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2900 {
2901         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2902         ASSERT(zio->io_error == 0);
2903
2904         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2905         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2906 }
2907
2908 /*
2909  * ==========================================================================
2910  * Generate and verify checksums
2911  * ==========================================================================
2912  */
2913 static int
2914 zio_checksum_generate(zio_t **ziop)
2915 {
2916         zio_t *zio = *ziop;
2917         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2918         enum zio_checksum checksum;
2919
2920         if (bp == NULL) {
2921                 /*
2922                  * This is zio_write_phys().
2923                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2924                  */
2925                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2926
2927                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2928                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2929
2930                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2931         } else {
2932                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2933                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2934                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2935                 } else {
2936                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2937                 }
2938         }
2939
2940         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2941
2942         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2943 }
2944
2945 static int
2946 zio_checksum_verify(zio_t **ziop)
2947 {
2948         zio_t *zio = *ziop;
2949         zio_bad_cksum_t info;
2950         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2951         int error;
2952
2953         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2954
2955         if (bp == NULL) {
2956                 /*
2957                  * This is zio_read_phys().
2958                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2959                  */
2960                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2961                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2962
2963                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2964         }
2965
2966         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2967                 zio->io_error = error;
2968                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2969                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2970                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2971                             zio->io_size, NULL, &info);
2972                 }
2973         }
2974
2975         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2976 }
2977
2978 /*
2979  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2980  */
2981 void
2982 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2983 {
2984         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2985 }
2986
2987 /*
2988  * ==========================================================================
2989  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2990  * An error of 0 indicates success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2991  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2992  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2993  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2994  * ==========================================================================
2995  */
2996 int
2997 zio_worst_error(int e1, int e2)
2998 {
2999         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
3000         int r1, r2;
3001
3002         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
3003                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
3004                         break;
3005
3006         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
3007                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
3008                         break;
3009
3010         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
3011 }
3012
3013 /*
3014  * ==========================================================================
3015  * I/O completion
3016  * ==========================================================================
3017  */
3018 static int
3019 zio_ready(zio_t **ziop)
3020 {
3021         zio_t *zio = *ziop;
3022         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3023         zio_t *pio, *pio_next;
3024
3025         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
3026             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
3027                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3028
3029         if (zio->io_ready) {
3030                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
3031                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp) ||
3032                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
3033                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
3034
3035                 zio->io_ready(zio);
3036         }
3037
3038         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
3039                 zio->io_bp_copy = *bp;
3040
3041         if (zio->io_error)
3042                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
3043
3044         mutex_enter(&zio->io_lock);
3045         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
3046         pio = zio_walk_parents(zio);
3047         mutex_exit(&zio->io_lock);
3048
3049         /*
3050          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
3051          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
3052          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
3053          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
3054          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
3055          */
3056         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
3057                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3058                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
3059         }
3060
3061         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
3062                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
3063                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
3064                 } else {
3065                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
3066                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
3067                 }
3068         }
3069
3070         if (zio_injection_enabled &&
3071             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
3072                 zio_handle_ignored_writes(zio);
3073
3074         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
3075 }
3076
3077 static int
3078 zio_done(zio_t **ziop)
3079 {
3080         zio_t *zio = *ziop;
3081         spa_t *spa = zio->io_spa;
3082         zio_t *lio = zio->io_logical;
3083         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3084         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3085         uint64_t psize = zio->io_size;
3086         zio_t *pio, *pio_next;
3087
3088         /*
3089          * If our children haven't all completed,
3090          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
3091          */
3092         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
3093             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
3094             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
3095             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
3096                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3097
3098         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
3099                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
3100                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
3101
3102         if (bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
3103                 ASSERT(bp->blk_pad[0] == 0);
3104                 ASSERT(bp->blk_pad[1] == 0);
3105                 ASSERT(bcmp(bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
3106                     (bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
3107                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(bp) &&
3108                     zio->io_bp_override == NULL &&
3109                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
3110                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
3111                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(bp));
3112                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(bp) == 0 ||
3113                             (BP_COUNT_GANG(bp) == BP_GET_NDVAS(bp)));
3114                 }
3115                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)
3116                         VERIFY(BP_EQUAL(bp, &zio->io_bp_orig));
3117         }
3118
3119         /*
3120          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
3121          */
3122         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
3123         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
3124         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
3125
3126         /*
3127          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
3128          * checksum reports now while we still have the transformed data.
3129          */
3130         if (zio->io_error == 0) {
3131                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3132                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3133                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
3134                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
3135                         char *abuf = zio->io_data;
3136
3137                         if (asize != psize) {
3138                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
3139                                 bcopy(zio->io_data, abuf, psize);
3140                                 bzero(abuf + psize, asize - psize);
3141                         }
3142
3143                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3144                         zcr->zcr_next = NULL;
3145                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
3146                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3147
3148                         if (asize != psize)
3149                                 zio_buf_free(abuf, asize);
3150                 }
3151         }
3152
3153         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
3154
3155         vdev_stat_update(zio, psize);
3156
3157         if (zio->io_error) {
3158                 /*
3159                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
3160                  * generate an error message describing the I/O failure
3161                  * at the block level.  We ignore these errors if the
3162                  * device is currently unavailable.
3163                  */
3164                 if (zio->io_error != ECKSUM && vd != NULL && !vdev_is_dead(vd))
3165                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, spa, vd, zio, 0, 0);
3166
3167                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
3168                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
3169                     zio == lio) {
3170                         /*
3171                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
3172                          * error and generate a logical data ereport.
3173                          */
3174                         spa_log_error(spa, zio);
3175                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, spa, NULL, zio,
3176                             0, 0);
3177                 }
3178         }
3179
3180         if (zio->io_error && zio == lio) {
3181                 /*
3182                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
3183                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
3184                  */
3185                 ASSERT(vd == NULL && bp != NULL);
3186                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3187
3188                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
3189                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
3190                         if (zio->io_error != ENOSPC)
3191                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
3192                         else
3193                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3194                 }
3195
3196                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3197                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
3198                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
3199                     zio->io_error == ENXIO &&
3200                     spa_load_state(spa) == SPA_LOAD_NONE &&
3201                     spa_get_failmode(spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
3202                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3203
3204                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
3205                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3206
3207                 /*
3208                  * Here is a possibly good place to attempt to do
3209                  * either combinatorial reconstruction or error correction
3210                  * based on checksums.  It also might be a good place
3211                  * to send out preliminary ereports before we suspend
3212                  * processing.
3213                  */
3214         }
3215
3216         /*
3217          * If there were logical child errors, they apply to us now.
3218          * We defer this until now to avoid conflating logical child
3219          * errors with errors that happened to the zio itself when
3220          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
3221          */
3222         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
3223
3224         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
3225             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
3226             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)))
3227                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, bp);
3228
3229         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
3230
3231         /*
3232          * Godfather I/Os should never suspend.
3233          */
3234         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3235             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
3236                 zio->io_reexecute = 0;
3237
3238         if (zio->io_reexecute) {
3239                 /*
3240                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
3241                  *
3242                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
3243                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
3244                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
3245                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
3246                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
3247                  *
3248                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
3249                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
3250                  * parents not executing until children are ready.
3251                  */
3252                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3253
3254                 zio->io_gang_leader = NULL;
3255
3256                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3257                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3258                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3259
3260                 /*
3261                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
3262                  * not a true parent to them. It will track them through
3263                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
3264                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
3265                  * I/O to return status without blocking.
3266                  */
3267                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3268                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3269                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
3270
3271                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3272                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
3273                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3274                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3275                         }
3276                 }
3277
3278                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
3279                         /*
3280                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
3281                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
3282                          * upward since we haven't permanently failed yet.
3283                          */
3284                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
3285                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
3286                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3287                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
3288                         /*
3289                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
3290                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
3291                          */
3292                         zio_suspend(spa, zio);
3293                 } else {
3294                         /*
3295                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
3296                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
3297                          */
3298 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
3299                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
3300 #else
3301                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
3302 #endif
3303                         spa_taskq_dispatch_ent(spa, ZIO_TYPE_CLAIM,
3304                             ZIO_TASKQ_ISSUE, (task_func_t *)zio_reexecute, zio,
3305                             0, &zio->io_tqent);
3306                 }
3307                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3308         }
3309
3310         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
3311         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
3312         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
3313
3314         /*
3315          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
3316          */
3317         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3318                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3319                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3320                 zcr->zcr_next = NULL;
3321                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
3322                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3323         }
3324
3325         /*
3326          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
3327          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
3328          * such, cannot acquire any new parents.
3329          */
3330         if (zio->io_done)
3331                 zio->io_done(zio);
3332
3333         mutex_enter(&zio->io_lock);
3334         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3335         mutex_exit(&zio->io_lock);
3336
3337         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3338                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3339                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3340                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3341                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3342         }
3343
3344         if (zio->io_waiter != NULL) {
3345                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3346                 zio->io_executor = NULL;
3347                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
3348                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3349         } else {
3350                 zio_destroy(zio);
3351         }
3352
3353         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3354 }
3355
3356 /*
3357  * ==========================================================================
3358  * I/O pipeline definition
3359  * ==========================================================================
3360  */
3361 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
3362         NULL,
3363         zio_read_bp_init,
3364         zio_free_bp_init,
3365         zio_issue_async,
3366         zio_write_bp_init,
3367         zio_checksum_generate,
3368         zio_nop_write,
3369         zio_ddt_read_start,
3370         zio_ddt_read_done,
3371         zio_ddt_write,
3372         zio_ddt_free,
3373         zio_gang_assemble,
3374         zio_gang_issue,
3375         zio_dva_allocate,
3376         zio_dva_free,
3377         zio_dva_claim,
3378         zio_ready,
3379         zio_vdev_io_start,
3380         zio_vdev_io_done,
3381         zio_vdev_io_assess,
3382         zio_checksum_verify,
3383         zio_done
3384 };
3385
3386 /* dnp is the dnode for zb1->zb_object */
3387 boolean_t
3388 zbookmark_is_before(const dnode_phys_t *dnp, const zbookmark_phys_t *zb1,
3389     const zbookmark_phys_t *zb2)
3390 {
3391         uint64_t zb1nextL0, zb2thisobj;
3392
3393         ASSERT(zb1->zb_objset == zb2->zb_objset);
3394         ASSERT(zb2->zb_level == 0);
3395
3396         /* The objset_phys_t isn't before anything. */
3397         if (dnp == NULL)
3398                 return (B_FALSE);
3399
3400         zb1nextL0 = (zb1->zb_blkid + 1) <<
3401             ((zb1->zb_level) * (dnp->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT));
3402
3403         zb2thisobj = zb2->zb_object ? zb2->zb_object :
3404             zb2->zb_blkid << (DNODE_BLOCK_SHIFT - DNODE_SHIFT);
3405
3406         if (zb1->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
3407                 uint64_t nextobj = zb1nextL0 *
3408                     (dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT) >> DNODE_SHIFT;
3409                 return (nextobj <= zb2thisobj);
3410         }
3411
3412         if (zb1->zb_object < zb2thisobj)
3413                 return (B_TRUE);
3414         if (zb1->zb_object > zb2thisobj)
3415                 return (B_FALSE);
3416         if (zb2->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
3417                 return (B_FALSE);
3418         return (zb1nextL0 <= zb2->zb_blkid);
3419 }