]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zio.c
MFV r275696: file 5.21.
[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/sysmacros.h>
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
30 #include <sys/spa.h>
31 #include <sys/txg.h>
32 #include <sys/spa_impl.h>
33 #include <sys/vdev_impl.h>
34 #include <sys/zio_impl.h>
35 #include <sys/zio_compress.h>
36 #include <sys/zio_checksum.h>
37 #include <sys/dmu_objset.h>
38 #include <sys/arc.h>
39 #include <sys/ddt.h>
40 #include <sys/trim_map.h>
41 #include <sys/blkptr.h>
42 #include <sys/zfeature.h>
43
44 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
45 SYSCTL_NODE(_vfs_zfs, OID_AUTO, zio, CTLFLAG_RW, 0, "ZFS ZIO");
46 #if defined(__amd64__)
47 static int zio_use_uma = 1;
48 #else
49 static int zio_use_uma = 0;
50 #endif
51 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_zio, OID_AUTO, use_uma, CTLFLAG_RDTUN, &zio_use_uma, 0,
52     "Use uma(9) for ZIO allocations");
53 static int zio_exclude_metadata = 0;
54 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_zio, OID_AUTO, exclude_metadata, CTLFLAG_RDTUN, &zio_exclude_metadata, 0,
55     "Exclude metadata buffers from dumps as well");
56
57 zio_trim_stats_t zio_trim_stats = {
58         { "bytes",              KSTAT_DATA_UINT64,
59           "Number of bytes successfully TRIMmed" },
60         { "success",            KSTAT_DATA_UINT64,
61           "Number of successful TRIM requests" },
62         { "unsupported",        KSTAT_DATA_UINT64,
63           "Number of TRIM requests that failed because TRIM is not supported" },
64         { "failed",             KSTAT_DATA_UINT64,
65           "Number of TRIM requests that failed for reasons other than not supported" },
66 };
67
68 static kstat_t *zio_trim_ksp;
69
70 /*
71  * ==========================================================================
72  * I/O type descriptions
73  * ==========================================================================
74  */
75 const char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
76         "zio_null", "zio_read", "zio_write", "zio_free", "zio_claim",
77         "zio_ioctl"
78 };
79
80 /*
81  * ==========================================================================
82  * I/O kmem caches
83  * ==========================================================================
84  */
85 kmem_cache_t *zio_cache;
86 kmem_cache_t *zio_link_cache;
87 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
88 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
89
90 #ifdef _KERNEL
91 extern vmem_t *zio_alloc_arena;
92 #endif
93
94 #define ZIO_PIPELINE_CONTINUE           0x100
95 #define ZIO_PIPELINE_STOP               0x101
96
97 /*
98  * The following actions directly effect the spa's sync-to-convergence logic.
99  * The values below define the sync pass when we start performing the action.
100  * Care should be taken when changing these values as they directly impact
101  * spa_sync() performance. Tuning these values may introduce subtle performance
102  * pathologies and should only be done in the context of performance analysis.
103  * These tunables will eventually be removed and replaced with #defines once
104  * enough analysis has been done to determine optimal values.
105  *
106  * The 'zfs_sync_pass_deferred_free' pass must be greater than 1 to ensure that
107  * regular blocks are not deferred.
108  */
109 int zfs_sync_pass_deferred_free = 2; /* defer frees starting in this pass */
110 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_deferred_free, CTLFLAG_RDTUN,
111     &zfs_sync_pass_deferred_free, 0, "defer frees starting in this pass");
112 int zfs_sync_pass_dont_compress = 5; /* don't compress starting in this pass */
113 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_dont_compress, CTLFLAG_RDTUN,
114     &zfs_sync_pass_dont_compress, 0, "don't compress starting in this pass");
115 int zfs_sync_pass_rewrite = 2; /* rewrite new bps starting in this pass */
116 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_rewrite, CTLFLAG_RDTUN,
117     &zfs_sync_pass_rewrite, 0, "rewrite new bps starting in this pass");
118
119 /*
120  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
121  * stage set or will have it later in its lifetime.
122  */
123 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
124
125 boolean_t       zio_requeue_io_start_cut_in_line = B_TRUE;
126
127 #ifdef ZFS_DEBUG
128 int zio_buf_debug_limit = 16384;
129 #else
130 int zio_buf_debug_limit = 0;
131 #endif
132
133 void
134 zio_init(void)
135 {
136         size_t c;
137         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
138             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
139         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
140             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
141         if (!zio_use_uma)
142                 goto out;
143
144         /*
145          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
146          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For larger buffers, we want a cache
147          * for each quarter-power of 2.
148          */
149         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
150                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
151                 size_t p2 = size;
152                 size_t align = 0;
153                 size_t cflags = (size > zio_buf_debug_limit) ? KMC_NODEBUG : 0;
154
155                 while (!ISP2(p2))
156                         p2 &= p2 - 1;
157
158 #ifdef illumos
159 #ifndef _KERNEL
160                 /*
161                  * If we are using watchpoints, put each buffer on its own page,
162                  * to eliminate the performance overhead of trapping to the
163                  * kernel when modifying a non-watched buffer that shares the
164                  * page with a watched buffer.
165                  */
166                 if (arc_watch && !IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE))
167                         continue;
168 #endif
169 #endif /* illumos */
170                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
171                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
172                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, p2 >> 2)) {
173                         align = MIN(p2 >> 2, PAGESIZE);
174                 }
175
176                 if (align != 0) {
177                         char name[36];
178                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
179                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
180                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, cflags);
181
182                         /*
183                          * Since zio_data bufs do not appear in crash dumps, we
184                          * pass KMC_NOTOUCH so that no allocator metadata is
185                          * stored with the buffers.
186                          */
187                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
188                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
189                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
190                             cflags | KMC_NOTOUCH | KMC_NODEBUG);
191                 }
192         }
193
194         while (--c != 0) {
195                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
196                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
197                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
198
199                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
200                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
201                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
202         }
203 out:
204
205         zio_inject_init();
206
207         zio_trim_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zio_trim", "misc",
208             KSTAT_TYPE_NAMED,
209             sizeof(zio_trim_stats) / sizeof(kstat_named_t),
210             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
211
212         if (zio_trim_ksp != NULL) {
213                 zio_trim_ksp->ks_data = &zio_trim_stats;
214                 kstat_install(zio_trim_ksp);
215         }
216 }
217
218 void
219 zio_fini(void)
220 {
221         size_t c;
222         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
223         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
224
225         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
226                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
227                         last_cache = zio_buf_cache[c];
228                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
229                 }
230                 zio_buf_cache[c] = NULL;
231
232                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
233                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
234                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
235                 }
236                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
237         }
238
239         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
240         kmem_cache_destroy(zio_cache);
241
242         zio_inject_fini();
243
244         if (zio_trim_ksp != NULL) {
245                 kstat_delete(zio_trim_ksp);
246                 zio_trim_ksp = NULL;
247         }
248 }
249
250 /*
251  * ==========================================================================
252  * Allocate and free I/O buffers
253  * ==========================================================================
254  */
255
256 /*
257  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
258  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
259  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
260  * excess / transient data in-core during a crashdump.
261  */
262 void *
263 zio_buf_alloc(size_t size)
264 {
265         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
266         int flags = zio_exclude_metadata ? KM_NODEBUG : 0;
267
268         ASSERT3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
269
270         if (zio_use_uma)
271                 return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
272         else
273                 return (kmem_alloc(size, KM_SLEEP|flags));
274 }
275
276 /*
277  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
278  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
279  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
280  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
281  */
282 void *
283 zio_data_buf_alloc(size_t size)
284 {
285         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
286
287         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
288
289         if (zio_use_uma)
290                 return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
291         else
292                 return (kmem_alloc(size, KM_SLEEP | KM_NODEBUG));
293 }
294
295 void
296 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
297 {
298         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
299
300         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
301
302         if (zio_use_uma)
303                 kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
304         else
305                 kmem_free(buf, size);
306 }
307
308 void
309 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
310 {
311         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
312
313         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
314
315         if (zio_use_uma)
316                 kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
317         else
318                 kmem_free(buf, size);
319 }
320
321 /*
322  * ==========================================================================
323  * Push and pop I/O transform buffers
324  * ==========================================================================
325  */
326 static void
327 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
328         zio_transform_func_t *transform)
329 {
330         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_SLEEP);
331
332         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
333         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
334         zt->zt_bufsize = bufsize;
335         zt->zt_transform = transform;
336
337         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
338         zio->io_transform_stack = zt;
339
340         zio->io_data = data;
341         zio->io_size = size;
342 }
343
344 static void
345 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
346 {
347         zio_transform_t *zt;
348
349         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
350                 if (zt->zt_transform != NULL)
351                         zt->zt_transform(zio,
352                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
353
354                 if (zt->zt_bufsize != 0)
355                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
356
357                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
358                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
359                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
360
361                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
362         }
363 }
364
365 /*
366  * ==========================================================================
367  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
368  * ==========================================================================
369  */
370 static void
371 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
372 {
373         ASSERT(zio->io_size > size);
374
375         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
376                 bcopy(zio->io_data, data, size);
377 }
378
379 static void
380 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
381 {
382         if (zio->io_error == 0 &&
383             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
384             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
385                 zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
386 }
387
388 /*
389  * ==========================================================================
390  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
391  * ==========================================================================
392  */
393 /*
394  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
395  *        continue calling these functions until they return NULL.
396  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
397  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
398  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
399  *        io_walk_link, which gets annoying.)
400  */
401 zio_t *
402 zio_walk_parents(zio_t *cio)
403 {
404         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
405         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
406
407         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
408         cio->io_walk_link = zl;
409
410         if (zl == NULL)
411                 return (NULL);
412
413         ASSERT(zl->zl_child == cio);
414         return (zl->zl_parent);
415 }
416
417 zio_t *
418 zio_walk_children(zio_t *pio)
419 {
420         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
421         list_t *cl = &pio->io_child_list;
422
423         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
424         pio->io_walk_link = zl;
425
426         if (zl == NULL)
427                 return (NULL);
428
429         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
430         return (zl->zl_child);
431 }
432
433 zio_t *
434 zio_unique_parent(zio_t *cio)
435 {
436         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
437
438         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
439         return (pio);
440 }
441
442 void
443 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
444 {
445         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP);
446
447         /*
448          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
449          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
450          * Vdev I/Os can only have vdev children.
451          * The following ASSERT captures all of these constraints.
452          */
453         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
454
455         zl->zl_parent = pio;
456         zl->zl_child = cio;
457
458         mutex_enter(&cio->io_lock);
459         mutex_enter(&pio->io_lock);
460
461         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
462
463         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
464                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
465
466         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
467         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
468
469         pio->io_child_count++;
470         cio->io_parent_count++;
471
472         mutex_exit(&pio->io_lock);
473         mutex_exit(&cio->io_lock);
474 }
475
476 static void
477 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
478 {
479         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
480         ASSERT(zl->zl_child == cio);
481
482         mutex_enter(&cio->io_lock);
483         mutex_enter(&pio->io_lock);
484
485         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
486         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
487
488         pio->io_child_count--;
489         cio->io_parent_count--;
490
491         mutex_exit(&pio->io_lock);
492         mutex_exit(&cio->io_lock);
493
494         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
495 }
496
497 static boolean_t
498 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
499 {
500         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
501         boolean_t waiting = B_FALSE;
502
503         mutex_enter(&zio->io_lock);
504         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
505         if (*countp != 0) {
506                 zio->io_stage >>= 1;
507                 zio->io_stall = countp;
508                 waiting = B_TRUE;
509         }
510         mutex_exit(&zio->io_lock);
511
512         return (waiting);
513 }
514
515 static void
516 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
517 {
518         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
519         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
520
521         mutex_enter(&pio->io_lock);
522         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
523                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
524         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
525         ASSERT3U(*countp, >, 0);
526
527         (*countp)--;
528
529         if (*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
530                 pio->io_stall = NULL;
531                 mutex_exit(&pio->io_lock);
532                 zio_execute(pio);
533         } else {
534                 mutex_exit(&pio->io_lock);
535         }
536 }
537
538 static void
539 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
540 {
541         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
542                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
543 }
544
545 /*
546  * ==========================================================================
547  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
548  * ==========================================================================
549  */
550 static zio_t *
551 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
552     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
553     zio_type_t type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
554     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_phys_t *zb,
555     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
556 {
557         zio_t *zio;
558
559         ASSERT3U(type == ZIO_TYPE_FREE || size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
560         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
561         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
562
563         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
564         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
565         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
566
567         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_SLEEP);
568         bzero(zio, sizeof (zio_t));
569
570         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
571         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
572
573         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
574             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
575         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
576             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
577
578         if (vd != NULL)
579                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
580         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
581                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
582         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
583                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
584         else
585                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
586
587         if (bp != NULL) {
588                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
589                 zio->io_bp_copy = *bp;
590                 zio->io_bp_orig = *bp;
591                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
592                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
593                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
594                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
595                         zio->io_logical = zio;
596                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
597                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
598         }
599
600         zio->io_spa = spa;
601         zio->io_txg = txg;
602         zio->io_done = done;
603         zio->io_private = private;
604         zio->io_type = type;
605         zio->io_priority = priority;
606         zio->io_vd = vd;
607         zio->io_offset = offset;
608         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
609         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
610         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
611         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
612         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
613
614         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
615         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
616
617         if (zb != NULL)
618                 zio->io_bookmark = *zb;
619
620         if (pio != NULL) {
621                 if (zio->io_logical == NULL)
622                         zio->io_logical = pio->io_logical;
623                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
624                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
625                 zio_add_child(pio, zio);
626         }
627
628         return (zio);
629 }
630
631 static void
632 zio_destroy(zio_t *zio)
633 {
634         list_destroy(&zio->io_parent_list);
635         list_destroy(&zio->io_child_list);
636         mutex_destroy(&zio->io_lock);
637         cv_destroy(&zio->io_cv);
638         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
639 }
640
641 zio_t *
642 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
643     void *private, enum zio_flag flags)
644 {
645         zio_t *zio;
646
647         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
648             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
649             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
650
651         return (zio);
652 }
653
654 zio_t *
655 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
656 {
657         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
658 }
659
660 zio_t *
661 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
662     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
663     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
664 {
665         zio_t *zio;
666
667         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
668             data, size, done, private,
669             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
670             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
671             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
672
673         return (zio);
674 }
675
676 zio_t *
677 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
678     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
679     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *physdone, zio_done_func_t *done,
680     void *private,
681     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
682 {
683         zio_t *zio;
684
685         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
686             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
687             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
688             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
689             DMU_OT_IS_VALID(zp->zp_type) &&
690             zp->zp_level < 32 &&
691             zp->zp_copies > 0 &&
692             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa));
693
694         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
695             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
696             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
697             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
698
699         zio->io_ready = ready;
700         zio->io_physdone = physdone;
701         zio->io_prop = *zp;
702
703         /*
704          * Data can be NULL if we are going to call zio_write_override() to
705          * provide the already-allocated BP.  But we may need the data to
706          * verify a dedup hit (if requested).  In this case, don't try to
707          * dedup (just take the already-allocated BP verbatim).
708          */
709         if (data == NULL && zio->io_prop.zp_dedup_verify) {
710                 zio->io_prop.zp_dedup = zio->io_prop.zp_dedup_verify = B_FALSE;
711         }
712
713         return (zio);
714 }
715
716 zio_t *
717 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
718     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
719     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, zbookmark_phys_t *zb)
720 {
721         zio_t *zio;
722
723         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
724             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
725             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
726
727         return (zio);
728 }
729
730 void
731 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies, boolean_t nopwrite)
732 {
733         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
734         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
735         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
736         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
737
738         /*
739          * We must reset the io_prop to match the values that existed
740          * when the bp was first written by dmu_sync() keeping in mind
741          * that nopwrite and dedup are mutually exclusive.
742          */
743         zio->io_prop.zp_dedup = nopwrite ? B_FALSE : zio->io_prop.zp_dedup;
744         zio->io_prop.zp_nopwrite = nopwrite;
745         zio->io_prop.zp_copies = copies;
746         zio->io_bp_override = bp;
747 }
748
749 void
750 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
751 {
752
753         /*
754          * The check for EMBEDDED is a performance optimization.  We
755          * process the free here (by ignoring it) rather than
756          * putting it on the list and then processing it in zio_free_sync().
757          */
758         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
759                 return;
760         metaslab_check_free(spa, bp);
761
762         /*
763          * Frees that are for the currently-syncing txg, are not going to be
764          * deferred, and which will not need to do a read (i.e. not GANG or
765          * DEDUP), can be processed immediately.  Otherwise, put them on the
766          * in-memory list for later processing.
767          */
768         if (zfs_trim_enabled || BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp) ||
769             txg != spa->spa_syncing_txg ||
770             spa_sync_pass(spa) >= zfs_sync_pass_deferred_free) {
771                 bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
772         } else {
773                 VERIFY0(zio_wait(zio_free_sync(NULL, spa, txg, bp,
774                     BP_GET_PSIZE(bp), 0)));
775         }
776 }
777
778 zio_t *
779 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
780     uint64_t size, enum zio_flag flags)
781 {
782         zio_t *zio;
783         enum zio_stage stage = ZIO_FREE_PIPELINE;
784
785         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
786         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
787         ASSERT(spa_sync_pass(spa) < zfs_sync_pass_deferred_free);
788
789         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
790                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
791
792         metaslab_check_free(spa, bp);
793         arc_freed(spa, bp);
794
795         if (zfs_trim_enabled)
796                 stage |= ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC | ZIO_STAGE_VDEV_IO_START |
797                     ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS;
798         /*
799          * GANG and DEDUP blocks can induce a read (for the gang block header,
800          * or the DDT), so issue them asynchronously so that this thread is
801          * not tied up.
802          */
803         else if (BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp))
804                 stage |= ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC;
805
806         flags |= ZIO_FLAG_DONT_QUEUE;
807
808         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, size,
809             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
810             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, stage);
811
812         return (zio);
813 }
814
815 zio_t *
816 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
817     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
818 {
819         zio_t *zio;
820
821         dprintf_bp(bp, "claiming in txg %llu", txg);
822
823         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
824                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
825
826         /*
827          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
828          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
829          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
830          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
831          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
832          * so that the SPA knows they're in use.
833          *
834          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
835          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
836          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
837          */
838         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
839         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
840         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
841
842         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
843             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
844             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
845
846         return (zio);
847 }
848
849 zio_t *
850 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd, uint64_t offset,
851     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
852     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags)
853 {
854         zio_t *zio;
855         int c;
856
857         if (vd->vdev_children == 0) {
858                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, size, done, private,
859                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, offset, NULL,
860                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
861
862                 zio->io_cmd = cmd;
863         } else {
864                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
865
866                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
867                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
868                             offset, size, done, private, priority, flags));
869         }
870
871         return (zio);
872 }
873
874 zio_t *
875 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
876     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
877     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
878 {
879         zio_t *zio;
880
881         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
882         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
883             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
884         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
885
886         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
887             ZIO_TYPE_READ, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd, offset,
888             NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
889
890         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
891
892         return (zio);
893 }
894
895 zio_t *
896 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
897     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
898     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
899 {
900         zio_t *zio;
901
902         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
903         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
904             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
905         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
906
907         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
908             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd, offset,
909             NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
910
911         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
912
913         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
914                 /*
915                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
916                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
917                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
918                  * being written to multiple places in parallel.
919                  */
920                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
921                 bcopy(data, wbuf, size);
922                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
923         }
924
925         return (zio);
926 }
927
928 /*
929  * Create a child I/O to do some work for us.
930  */
931 zio_t *
932 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
933         void *data, uint64_t size, int type, zio_priority_t priority,
934         enum zio_flag flags, zio_done_func_t *done, void *private)
935 {
936         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
937         zio_t *zio;
938
939         ASSERT(vd->vdev_parent ==
940             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
941
942         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
943                 /*
944                  * If we have the bp, then the child should perform the
945                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
946                  * detection as close to the leaves as possible and
947                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
948                  */
949                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
950                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
951         }
952
953         /* Not all IO types require vdev io done stage e.g. free */
954         if (!(pio->io_pipeline & ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE))
955                 pipeline &= ~ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE;
956
957         if (vd->vdev_children == 0)
958                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
959
960         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
961
962         /*
963          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
964          * even if the original read was.
965          */
966         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
967                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
968
969         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
970             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
971             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
972
973         zio->io_physdone = pio->io_physdone;
974         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_logical != NULL)
975                 zio->io_logical->io_phys_children++;
976
977         return (zio);
978 }
979
980 zio_t *
981 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
982         int type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
983         zio_done_func_t *done, void *private)
984 {
985         zio_t *zio;
986
987         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
988
989         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
990             data, size, done, private, type, priority,
991             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_DELEGATED,
992             vd, offset, NULL,
993             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
994
995         return (zio);
996 }
997
998 void
999 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
1000 {
1001         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE, 0, 0,
1002             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
1003             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
1004 }
1005
1006 zio_t *
1007 zio_trim(zio_t *zio, spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size)
1008 {
1009
1010         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
1011
1012         return (zio_create(zio, spa, 0, NULL, NULL, size, NULL, NULL,
1013             ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_TRIM, ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE |
1014             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
1015             vd, offset, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PHYS_PIPELINE));
1016 }
1017
1018 void
1019 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
1020 {
1021         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1022         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
1023         ASSERT(size <= zio->io_size);
1024
1025         /*
1026          * We don't shrink for raidz because of problems with the
1027          * reconstruction when reading back less than the block size.
1028          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
1029          */
1030         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
1031         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
1032                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * ==========================================================================
1037  * Prepare to read and write logical blocks
1038  * ==========================================================================
1039  */
1040
1041 static int
1042 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
1043 {
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 *zio)
1077 {
1078         spa_t *spa = zio->io_spa;
1079         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1080         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
1081         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1082         uint64_t lsize = zio->io_size;
1083         uint64_t psize = lsize;
1084         int pass = 1;
1085
1086         /*
1087          * If our children haven't all reached the ready stage,
1088          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
1089          */
1090         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
1091             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
1092                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1093
1094         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
1095                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1096
1097         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
1098
1099         if (zio->io_bp_override) {
1100                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
1101                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
1102
1103                 *bp = *zio->io_bp_override;
1104                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1105
1106                 if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1107                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1108
1109                 /*
1110                  * If we've been overridden and nopwrite is set then
1111                  * set the flag accordingly to indicate that a nopwrite
1112                  * has already occurred.
1113                  */
1114                 if (!BP_IS_HOLE(bp) && zp->zp_nopwrite) {
1115                         ASSERT(!zp->zp_dedup);
1116                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
1117                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1118                 }
1119
1120                 ASSERT(!zp->zp_nopwrite);
1121
1122                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
1123                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1124
1125                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
1126                     zp->zp_dedup_verify);
1127
1128                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
1129                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
1130                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
1131                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1132                 }
1133                 zio->io_bp_override = NULL;
1134                 BP_ZERO(bp);
1135         }
1136
1137         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg) {
1138                 /*
1139                  * We're rewriting an existing block, which means we're
1140                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
1141                  * converge, it must eventually be the case that we don't
1142                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
1143                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
1144                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
1145                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
1146                  */
1147                 pass = spa_sync_pass(spa);
1148
1149                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
1150                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1151                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
1152
1153                 if (pass >= zfs_sync_pass_dont_compress)
1154                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1155
1156                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
1157                 ASSERT(BP_IS_EMBEDDED(bp) || MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
1158                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
1159         }
1160
1161         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
1162                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
1163                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
1164                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
1165                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1166                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1167                 } else if (!zp->zp_dedup && psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
1168                     zp->zp_level == 0 && !DMU_OT_HAS_FILL(zp->zp_type) &&
1169                     spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
1170                         encode_embedded_bp_compressed(bp,
1171                             cbuf, compress, lsize, psize);
1172                         BPE_SET_ETYPE(bp, BP_EMBEDDED_TYPE_DATA);
1173                         BP_SET_TYPE(bp, zio->io_prop.zp_type);
1174                         BP_SET_LEVEL(bp, zio->io_prop.zp_level);
1175                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1176                         bp->blk_birth = zio->io_txg;
1177                         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1178                         ASSERT(spa_feature_is_active(spa,
1179                             SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA));
1180                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1181                 } else {
1182                         /*
1183                          * Round up compressed size to MINBLOCKSIZE and
1184                          * zero the tail.
1185                          */
1186                         size_t rounded =
1187                             P2ROUNDUP(psize, (size_t)SPA_MINBLOCKSIZE);
1188                         if (rounded > psize) {
1189                                 bzero((char *)cbuf + psize, rounded - psize);
1190                                 psize = rounded;
1191                         }
1192                         if (psize == lsize) {
1193                                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1194                                 zio_buf_free(cbuf, lsize);
1195                         } else {
1196                                 zio_push_transform(zio, cbuf,
1197                                     psize, lsize, NULL);
1198                         }
1199                 }
1200         }
1201
1202         /*
1203          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1204          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1205          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1206          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1207          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1208          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1209          */
1210         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
1211             BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1212             pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
1213                 ASSERT(psize != 0);
1214                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1215                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1216                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1217         } else {
1218                 BP_ZERO(bp);
1219                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1220         }
1221
1222         if (psize == 0) {
1223                 if (zio->io_bp_orig.blk_birth != 0 &&
1224                     spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_HOLE_BIRTH)) {
1225                         BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1226                         BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1227                         BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1228                         BP_SET_BIRTH(bp, zio->io_txg, 0);
1229                 }
1230                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1231         } else {
1232                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1233                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1234                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1235                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1236                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1237                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1238                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1239                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1240                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1241                 if (zp->zp_dedup) {
1242                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1243                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1244                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1245                 }
1246                 if (zp->zp_nopwrite) {
1247                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1248                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1249                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_NOP_WRITE;
1250                 }
1251         }
1252
1253         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1254 }
1255
1256 static int
1257 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1258 {
1259         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1260
1261         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1262                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1263                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1264         }
1265
1266         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * ==========================================================================
1271  * Execute the I/O pipeline
1272  * ==========================================================================
1273  */
1274
1275 static void
1276 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q, boolean_t cutinline)
1277 {
1278         spa_t *spa = zio->io_spa;
1279         zio_type_t t = zio->io_type;
1280         int flags = (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1281
1282         ASSERT(q == ZIO_TASKQ_ISSUE || q == ZIO_TASKQ_INTERRUPT);
1283
1284         /*
1285          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1286          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1287          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1288          */
1289         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1290                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1291
1292         /*
1293          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1294          */
1295         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1296                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1297
1298         /*
1299          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq if
1300          * available.
1301          */
1302         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1303             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1].stqs_count != 0)
1304                 q++;
1305
1306         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1307
1308         /*
1309          * NB: We are assuming that the zio can only be dispatched
1310          * to a single taskq at a time.  It would be a grievous error
1311          * to dispatch the zio to another taskq at the same time.
1312          */
1313 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
1314         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
1315 #else
1316         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
1317 #endif
1318         spa_taskq_dispatch_ent(spa, t, q, (task_func_t *)zio_execute, zio,
1319             flags, &zio->io_tqent);
1320 }
1321
1322 static boolean_t
1323 zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
1324 {
1325         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1326         spa_t *spa = zio->io_spa;
1327
1328         for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
1329                 spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
1330                 uint_t i;
1331                 for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
1332                         if (taskq_member(tqs->stqs_taskq[i], executor))
1333                                 return (B_TRUE);
1334                 }
1335         }
1336
1337         return (B_FALSE);
1338 }
1339
1340 static int
1341 zio_issue_async(zio_t *zio)
1342 {
1343         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1344
1345         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1346 }
1347
1348 void
1349 zio_interrupt(zio_t *zio)
1350 {
1351         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1356  *
1357  *      (1) the I/O completes
1358  *      (2) the pipeline stalls waiting for dependent child I/Os
1359  *      (3) the I/O issues, so we're waiting for an I/O completion interrupt
1360  *      (4) the I/O is delegated by vdev-level caching or aggregation
1361  *      (5) the I/O is deferred due to vdev-level queueing
1362  *      (6) the I/O is handed off to another thread.
1363  *
1364  * In all cases, the pipeline stops whenever there's no CPU work; it never
1365  * burns a thread in cv_wait().
1366  *
1367  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1368  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1369  */
1370 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1371
1372 void
1373 zio_execute(zio_t *zio)
1374 {
1375         zio->io_executor = curthread;
1376
1377         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1378                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1379                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1380                 int rv;
1381
1382                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1383                 ASSERT(ISP2(stage));
1384                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1385
1386                 do {
1387                         stage <<= 1;
1388                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1389
1390                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1391
1392                 /*
1393                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1394                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1395                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1396                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1397                  *
1398                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1399                  * be sent to disk promptly.
1400                  */
1401                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1402                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
1403                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1404                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1405                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1406                         return;
1407                 }
1408
1409                 zio->io_stage = stage;
1410                 rv = zio_pipeline[highbit64(stage) - 1](zio);
1411
1412                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1413                         return;
1414
1415                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1416         }
1417 }
1418
1419 /*
1420  * ==========================================================================
1421  * Initiate I/O, either sync or async
1422  * ==========================================================================
1423  */
1424 int
1425 zio_wait(zio_t *zio)
1426 {
1427         int error;
1428
1429         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1430         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1431
1432         zio->io_waiter = curthread;
1433
1434         zio_execute(zio);
1435
1436         mutex_enter(&zio->io_lock);
1437         while (zio->io_executor != NULL)
1438                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1439         mutex_exit(&zio->io_lock);
1440
1441         error = zio->io_error;
1442         zio_destroy(zio);
1443
1444         return (error);
1445 }
1446
1447 void
1448 zio_nowait(zio_t *zio)
1449 {
1450         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1451
1452         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1453             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1454                 /*
1455                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1456                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1457                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1458                  */
1459                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1460
1461                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root[CPU_SEQID], zio);
1462         }
1463
1464         zio_execute(zio);
1465 }
1466
1467 /*
1468  * ==========================================================================
1469  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1470  * ==========================================================================
1471  */
1472
1473 static void
1474 zio_reexecute(zio_t *pio)
1475 {
1476         zio_t *cio, *cio_next;
1477
1478         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1479         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1480         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1481         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1482
1483         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1484         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1485         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1486         pio->io_reexecute = 0;
1487         pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
1488         pio->io_error = 0;
1489         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1490                 pio->io_state[w] = 0;
1491         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1492                 pio->io_child_error[c] = 0;
1493
1494         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1495                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1496
1497         /*
1498          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1499          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1500          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1501          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1502          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1503          */
1504         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1505                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1506                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1507                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1508                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1509                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1510                 zio_reexecute(cio);
1511         }
1512
1513         /*
1514          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1515          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1516          * responsibility of the caller to wait on him.
1517          */
1518         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1519                 zio_execute(pio);
1520 }
1521
1522 void
1523 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1524 {
1525         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1526                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1527                     "failure and the failure mode property for this pool "
1528                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1529
1530         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1531
1532         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1533
1534         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1535                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1536                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1537                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1538
1539         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1540
1541         if (zio != NULL) {
1542                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1543                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1544                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1545                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1546                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1547                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1548         }
1549
1550         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1551 }
1552
1553 int
1554 zio_resume(spa_t *spa)
1555 {
1556         zio_t *pio;
1557
1558         /*
1559          * Reexecute all previously suspended i/o.
1560          */
1561         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1562         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1563         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1564         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1565         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1566         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1567
1568         if (pio == NULL)
1569                 return (0);
1570
1571         zio_reexecute(pio);
1572         return (zio_wait(pio));
1573 }
1574
1575 void
1576 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1577 {
1578         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1579         while (spa_suspended(spa))
1580                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1581         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1582 }
1583
1584 /*
1585  * ==========================================================================
1586  * Gang blocks.
1587  *
1588  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1589  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1590  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1591  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1592  * block from smaller fragments.
1593  *
1594  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1595  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1596  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1597  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1598  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1599  *
1600  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1601  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1602  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1603  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1604  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1605  *
1606  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1607  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1608  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1609  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1610  *
1611  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1612  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1613  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1614  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1615  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1616  * bps for every constituent of the gang block.
1617  *
1618  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1619  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1620  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1621  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1622  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1623  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1624  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1625  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1626  * gang header's blk_cksum as described above.
1627  *
1628  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1629  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1630  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1631  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1632  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1633  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1634  *
1635  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1636  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1637  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1638  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1639  *
1640  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1641  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1642  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1643  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1644  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1645  *
1646  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1647  * ==========================================================================
1648  */
1649
1650 static zio_t *
1651 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1652 {
1653         if (gn != NULL)
1654                 return (pio);
1655
1656         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1657             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1658             &pio->io_bookmark));
1659 }
1660
1661 zio_t *
1662 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1663 {
1664         zio_t *zio;
1665
1666         if (gn != NULL) {
1667                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1668                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1669                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1670                 /*
1671                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1672                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1673                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1674                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1675                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1676                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1677                  * this is just good hygiene.)
1678                  */
1679                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1680                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1681                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1682                 }
1683                 /*
1684                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1685                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1686                  */
1687                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1688                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1689         } else {
1690                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1691                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1692                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1693         }
1694
1695         return (zio);
1696 }
1697
1698 /* ARGSUSED */
1699 zio_t *
1700 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1701 {
1702         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1703             BP_IS_GANG(bp) ? SPA_GANGBLOCKSIZE : BP_GET_PSIZE(bp),
1704             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1705 }
1706
1707 /* ARGSUSED */
1708 zio_t *
1709 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1710 {
1711         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1712             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1713 }
1714
1715 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1716         NULL,
1717         zio_read_gang,
1718         zio_rewrite_gang,
1719         zio_free_gang,
1720         zio_claim_gang,
1721         NULL
1722 };
1723
1724 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1725
1726 static zio_gang_node_t *
1727 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1728 {
1729         zio_gang_node_t *gn;
1730
1731         ASSERT(*gnpp == NULL);
1732
1733         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
1734         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1735         *gnpp = gn;
1736
1737         return (gn);
1738 }
1739
1740 static void
1741 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1742 {
1743         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1744
1745         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1746                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1747
1748         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1749         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1750         *gnpp = NULL;
1751 }
1752
1753 static void
1754 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1755 {
1756         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1757
1758         if (gn == NULL)
1759                 return;
1760
1761         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1762                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1763
1764         zio_gang_node_free(gnpp);
1765 }
1766
1767 static void
1768 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1769 {
1770         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1771
1772         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1773         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1774
1775         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1776             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1777             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1778 }
1779
1780 static void
1781 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1782 {
1783         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1784         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1785         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1786
1787         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1788         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1789
1790         if (zio->io_error)
1791                 return;
1792
1793         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1794                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1795
1796         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1797         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1798         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1799
1800         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1801                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1802                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1803                         continue;
1804                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1805         }
1806 }
1807
1808 static void
1809 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1810 {
1811         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1812         zio_t *zio;
1813
1814         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1815         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1816         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1817
1818         /*
1819          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1820          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1821          */
1822         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1823
1824         if (gn != NULL) {
1825                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1826
1827                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1828                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1829                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1830                                 continue;
1831                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1832                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1833                 }
1834         }
1835
1836         if (gn == gio->io_gang_tree && gio->io_data != NULL)
1837                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1838
1839         if (zio != pio)
1840                 zio_nowait(zio);
1841 }
1842
1843 static int
1844 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1845 {
1846         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1847
1848         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1849         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1850
1851         zio->io_gang_leader = zio;
1852
1853         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1854
1855         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1856 }
1857
1858 static int
1859 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1860 {
1861         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1862
1863         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1864                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1865
1866         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1867         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1868
1869         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1870                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1871         else
1872                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1873
1874         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1875
1876         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1877 }
1878
1879 static void
1880 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1881 {
1882         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1883         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1884         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1885         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1886         uint64_t asize;
1887
1888         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1889                 return;
1890
1891         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1892
1893         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1894         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1895         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1896         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1897         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1898
1899         mutex_enter(&pio->io_lock);
1900         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1901                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1902                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1903                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1904                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1905         }
1906         mutex_exit(&pio->io_lock);
1907 }
1908
1909 static int
1910 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1911 {
1912         spa_t *spa = pio->io_spa;
1913         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1914         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1915         zio_t *zio;
1916         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1917         zio_gbh_phys_t *gbh;
1918         uint64_t txg = pio->io_txg;
1919         uint64_t resid = pio->io_size;
1920         uint64_t lsize;
1921         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1922         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1923         zio_prop_t zp;
1924         int error;
1925
1926         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1927             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1928             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1929         if (error) {
1930                 pio->io_error = error;
1931                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1932         }
1933
1934         if (pio == gio) {
1935                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1936         } else {
1937                 gnpp = pio->io_private;
1938                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1939         }
1940
1941         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1942         gbh = gn->gn_gbh;
1943         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1944
1945         /*
1946          * Create the gang header.
1947          */
1948         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1949             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1950
1951         /*
1952          * Create and nowait the gang children.
1953          */
1954         for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1955                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1956                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1957                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1958
1959                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1960                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1961                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1962                 zp.zp_level = 0;
1963                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1964                 zp.zp_dedup = B_FALSE;
1965                 zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
1966                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1967
1968                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1969                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1970                     zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL, &gn->gn_child[g],
1971                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1972                     &pio->io_bookmark));
1973         }
1974
1975         /*
1976          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1977          */
1978         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1979
1980         zio_nowait(zio);
1981
1982         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1983 }
1984
1985 /*
1986  * The zio_nop_write stage in the pipeline determines if allocating
1987  * a new bp is necessary.  By leveraging a cryptographically secure checksum,
1988  * such as SHA256, we can compare the checksums of the new data and the old
1989  * to determine if allocating a new block is required.  The nopwrite
1990  * feature can handle writes in either syncing or open context (i.e. zil
1991  * writes) and as a result is mutually exclusive with dedup.
1992  */
1993 static int
1994 zio_nop_write(zio_t *zio)
1995 {
1996         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1997         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1998         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1999
2000         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2001         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
2002         ASSERT(zp->zp_nopwrite);
2003         ASSERT(!zp->zp_dedup);
2004         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2005         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2006
2007         /*
2008          * Check to see if the original bp and the new bp have matching
2009          * characteristics (i.e. same checksum, compression algorithms, etc).
2010          * If they don't then just continue with the pipeline which will
2011          * allocate a new bp.
2012          */
2013         if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
2014             !zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_dedup ||
2015             BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
2016             BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
2017             BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
2018             zp->zp_copies != BP_GET_NDVAS(bp_orig))
2019                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2020
2021         /*
2022          * If the checksums match then reset the pipeline so that we
2023          * avoid allocating a new bp and issuing any I/O.
2024          */
2025         if (ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, bp_orig->blk_cksum)) {
2026                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup);
2027                 ASSERT3U(BP_GET_PSIZE(bp), ==, BP_GET_PSIZE(bp_orig));
2028                 ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, BP_GET_LSIZE(bp_orig));
2029                 ASSERT(zp->zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
2030                 ASSERT(bcmp(&bp->blk_prop, &bp_orig->blk_prop,
2031                     sizeof (uint64_t)) == 0);
2032
2033                 *bp = *bp_orig;
2034                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2035                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
2036         }
2037
2038         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * ==========================================================================
2043  * Dedup
2044  * ==========================================================================
2045  */
2046 static void
2047 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
2048 {
2049         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2050         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2051         ddt_phys_t *ddp;
2052         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
2053
2054         mutex_enter(&pio->io_lock);
2055         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2056         if (zio->io_error == 0)
2057                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
2058         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
2059                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
2060         else
2061                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
2062         mutex_exit(&pio->io_lock);
2063 }
2064
2065 static int
2066 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
2067 {
2068         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2069
2070         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2071         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2072         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2073
2074         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2075                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2076                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
2077                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
2078                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
2079                 blkptr_t blk;
2080
2081                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2082                 zio->io_vsd = dde;
2083
2084                 if (ddp_self == NULL)
2085                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2086
2087                 for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
2088                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
2089                                 continue;
2090                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
2091                             &blk);
2092                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
2093                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
2094                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
2095                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
2096                             &zio->io_bookmark));
2097                 }
2098                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2099         }
2100
2101         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
2102             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
2103             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
2104
2105         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2106 }
2107
2108 static int
2109 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
2110 {
2111         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2112
2113         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
2114                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2115
2116         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2117         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2118         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2119
2120         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2121                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2122                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
2123                 if (ddt == NULL) {
2124                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
2125                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2126                 }
2127                 if (dde == NULL) {
2128                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
2129                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
2130                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2131                 }
2132                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
2133                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
2134                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
2135                 }
2136                 ddt_repair_done(ddt, dde);
2137                 zio->io_vsd = NULL;
2138         }
2139
2140         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2141
2142         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2143 }
2144
2145 static boolean_t
2146 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
2147 {
2148         spa_t *spa = zio->io_spa;
2149
2150         /*
2151          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
2152          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
2153          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
2154          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
2155          */
2156         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2157                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
2158
2159                 if (lio != NULL) {
2160                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
2161                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
2162                             zio->io_orig_size) != 0);
2163                 }
2164         }
2165
2166         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2167                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2168
2169                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
2170                         arc_buf_t *abuf = NULL;
2171                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
2172                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
2173                         int error;
2174
2175                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
2176
2177                         ddt_exit(ddt);
2178
2179                         error = arc_read(NULL, spa, &blk,
2180                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
2181                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
2182                             &aflags, &zio->io_bookmark);
2183
2184                         if (error == 0) {
2185                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
2186                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
2187                                     zio->io_orig_size) != 0)
2188                                         error = SET_ERROR(EEXIST);
2189                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf));
2190                         }
2191
2192                         ddt_enter(ddt);
2193                         return (error != 0);
2194                 }
2195         }
2196
2197         return (B_FALSE);
2198 }
2199
2200 static void
2201 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
2202 {
2203         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2204         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2205         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2206         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2207         zio_t *pio;
2208
2209         if (zio->io_error)
2210                 return;
2211
2212         ddt_enter(ddt);
2213
2214         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2215
2216         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
2217
2218         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
2219                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
2220
2221         ddt_exit(ddt);
2222 }
2223
2224 static void
2225 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
2226 {
2227         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2228         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2229         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2230         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2231
2232         ddt_enter(ddt);
2233
2234         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2235         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2236         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2237
2238         if (zio->io_error == 0) {
2239                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
2240                         ddt_phys_addref(ddp);
2241         } else {
2242                 ddt_phys_clear(ddp);
2243         }
2244
2245         ddt_exit(ddt);
2246 }
2247
2248 static void
2249 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
2250 {
2251         int p = DDT_PHYS_DITTO;
2252         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2253         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2254         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2255         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2256         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2257         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
2258
2259         ddt_enter(ddt);
2260
2261         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2262         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2263         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2264
2265         if (zio->io_error == 0) {
2266                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
2267                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2268                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
2269                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2270                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
2271                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2272         }
2273
2274         ddt_exit(ddt);
2275 }
2276
2277 static int
2278 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2279 {
2280         spa_t *spa = zio->io_spa;
2281         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2282         uint64_t txg = zio->io_txg;
2283         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2284         int p = zp->zp_copies;
2285         int ditto_copies;
2286         zio_t *cio = NULL;
2287         zio_t *dio = NULL;
2288         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2289         ddt_entry_t *dde;
2290         ddt_phys_t *ddp;
2291
2292         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2293         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2294         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2295
2296         ddt_enter(ddt);
2297         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2298         ddp = &dde->dde_phys[p];
2299
2300         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2301                 /*
2302                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2303                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2304                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2305                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2306                  */
2307                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2308                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2309                         zio_pop_transforms(zio);
2310                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2311                         BP_ZERO(bp);
2312                 } else {
2313                         zp->zp_dedup = B_FALSE;
2314                 }
2315                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2316                 ddt_exit(ddt);
2317                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2318         }
2319
2320         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2321         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2322
2323         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2324             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2325                 zio_prop_t czp = *zp;
2326
2327                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2328
2329                 /*
2330                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2331                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2332                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2333                  * This is safe, because using the override bp is just an
2334                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2335                  */
2336                 if (zio->io_bp_override) {
2337                         zio_pop_transforms(zio);
2338                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2339                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2340                         zio->io_bp_override = NULL;
2341                         BP_ZERO(bp);
2342                         ddt_exit(ddt);
2343                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2344                 }
2345
2346                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2347                     zio->io_orig_size, &czp, NULL, NULL,
2348                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2349                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2350
2351                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2352                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2353         }
2354
2355         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2356                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2357                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2358                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2359                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2360                 else
2361                         ddt_phys_addref(ddp);
2362         } else if (zio->io_bp_override) {
2363                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2364                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2365                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2366                 ddt_phys_addref(ddp);
2367         } else {
2368                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2369                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready, NULL,
2370                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2371                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2372
2373                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2374                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2375         }
2376
2377         ddt_exit(ddt);
2378
2379         if (cio)
2380                 zio_nowait(cio);
2381         if (dio)
2382                 zio_nowait(dio);
2383
2384         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2385 }
2386
2387 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2388
2389 static int
2390 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2391 {
2392         spa_t *spa = zio->io_spa;
2393         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2394         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2395         ddt_entry_t *dde;
2396         ddt_phys_t *ddp;
2397
2398         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2399         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2400
2401         ddt_enter(ddt);
2402         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2403         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2404         ddt_phys_decref(ddp);
2405         ddt_exit(ddt);
2406
2407         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2408 }
2409
2410 /*
2411  * ==========================================================================
2412  * Allocate and free blocks
2413  * ==========================================================================
2414  */
2415 static int
2416 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2417 {
2418         spa_t *spa = zio->io_spa;
2419         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2420         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2421         int error;
2422         int flags = 0;
2423
2424         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2425                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2426                 zio->io_gang_leader = zio;
2427         }
2428
2429         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2430         ASSERT0(BP_GET_NDVAS(bp));
2431         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2432         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2433         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2434
2435         /*
2436          * The dump device does not support gang blocks so allocation on
2437          * behalf of the dump device (i.e. ZIO_FLAG_NODATA) must avoid
2438          * the "fast" gang feature.
2439          */
2440         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) ? METASLAB_GANG_AVOID : 0;
2441         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD) ?
2442             METASLAB_GANG_CHILD : 0;
2443         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2444             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags);
2445
2446         if (error) {
2447                 spa_dbgmsg(spa, "%s: metaslab allocation failure: zio %p, "
2448                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), zio, zio->io_size,
2449                     error);
2450                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2451                         return (zio_write_gang_block(zio));
2452                 zio->io_error = error;
2453         }
2454
2455         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2456 }
2457
2458 static int
2459 zio_dva_free(zio_t *zio)
2460 {
2461         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2462
2463         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2464 }
2465
2466 static int
2467 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2468 {
2469         int error;
2470
2471         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2472         if (error)
2473                 zio->io_error = error;
2474
2475         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2480  * and we want to give back the block we just allocated.
2481  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2482  */
2483 static void
2484 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2485 {
2486         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2487         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2488
2489         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2490                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2491
2492         if (gn != NULL) {
2493                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2494                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2495                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2496                 }
2497         }
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2502  */
2503 int
2504 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2505     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2506 {
2507         int error = 1;
2508
2509         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2510
2511         /*
2512          * ZIL blocks are always contiguous (i.e. not gang blocks) so we
2513          * set the METASLAB_GANG_AVOID flag so that they don't "fast gang"
2514          * when allocating them.
2515          */
2516         if (use_slog) {
2517                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2518                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2519                     METASLAB_HINTBP_AVOID | METASLAB_GANG_AVOID);
2520         }
2521
2522         if (error) {
2523                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2524                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2525                     METASLAB_HINTBP_AVOID);
2526         }
2527
2528         if (error == 0) {
2529                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2530                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2531                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2532                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2533                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2534                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2535                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2536                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2537                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2538                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2539         }
2540
2541         return (error);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * Free an intent log block.
2546  */
2547 void
2548 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2549 {
2550         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2551         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2552
2553         zio_free(spa, txg, bp);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * ==========================================================================
2558  * Read, write and delete to physical devices
2559  * ==========================================================================
2560  */
2561
2562
2563 /*
2564  * Issue an I/O to the underlying vdev. Typically the issue pipeline
2565  * stops after this stage and will resume upon I/O completion.
2566  * However, there are instances where the vdev layer may need to
2567  * continue the pipeline when an I/O was not issued. Since the I/O
2568  * that was sent to the vdev layer might be different than the one
2569  * currently active in the pipeline (see vdev_queue_io()), we explicitly
2570  * force the underlying vdev layers to call either zio_execute() or
2571  * zio_interrupt() to ensure that the pipeline continues with the correct I/O.
2572  */
2573 static int
2574 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2575 {
2576         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2577         uint64_t align;
2578         spa_t *spa = zio->io_spa;
2579         int ret;
2580
2581         ASSERT(zio->io_error == 0);
2582         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2583
2584         if (vd == NULL) {
2585                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2586                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2587
2588                 /*
2589                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2590                  */
2591                 vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio);
2592                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2593         }
2594
2595         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2596             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW) {
2597                 trim_map_free(vd, zio->io_offset, zio->io_size, zio->io_txg);
2598                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2599         }
2600
2601         /*
2602          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2603          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2604          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2605          * characteristics:
2606          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2607          *      - any reads of user data
2608          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2609          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2610          */
2611         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2612             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2613             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2614             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2615                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2616                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2617                 if (old != new)
2618                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2619         }
2620
2621         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2622
2623         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) &&
2624             P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2625                 /* Transform logical writes to be a full physical block size. */
2626                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2627                 char *abuf = NULL;
2628                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2629                     zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2630                         abuf = zio_buf_alloc(asize);
2631                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2632                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2633                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2634                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2635                 }
2636                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, abuf ? asize : 0,
2637                     zio_subblock);
2638         }
2639
2640         /*
2641          * If this is not a physical io, make sure that it is properly aligned
2642          * before proceeding.
2643          */
2644         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL)) {
2645                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, align));
2646                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, align));
2647         } else {
2648                 /*
2649                  * For physical writes, we allow 512b aligned writes and assume
2650                  * the device will perform a read-modify-write as necessary.
2651                  */
2652                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, SPA_MINBLOCKSIZE));
2653                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, SPA_MINBLOCKSIZE));
2654         }
2655
2656         VERIFY(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || spa_writeable(spa));
2657
2658         /*
2659          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2660          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2661          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2662          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2663          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2664          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2665          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2666          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2667          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2668          * The same logic applies to any form of nested replication:
2669          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2670          */
2671         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2672             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2673             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2674             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2675                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2676                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2677                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2678         }
2679
2680         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2681                 switch (zio->io_type) {
2682                 case ZIO_TYPE_READ:
2683                         if (vdev_cache_read(zio))
2684                                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2685                         /* FALLTHROUGH */
2686                 case ZIO_TYPE_WRITE:
2687                 case ZIO_TYPE_FREE:
2688                         if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2689                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2690
2691                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2692                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2693                                 zio_interrupt(zio);
2694                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2695                         }
2696                         break;
2697                 }
2698                 /*
2699                  * Note that we ignore repair writes for TRIM because they can
2700                  * conflict with normal writes. This isn't an issue because, by
2701                  * definition, we only repair blocks that aren't freed.
2702                  */
2703                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2704                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2705                     !trim_map_write_start(zio))
2706                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2707         }
2708
2709         vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio);
2710         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2711 }
2712
2713 static int
2714 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2715 {
2716         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2717         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2718         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2719
2720         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2721                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2722
2723         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2724             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE || zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE);
2725
2726         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2727             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE ||
2728             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE)) {
2729
2730                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2731                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR))
2732                         trim_map_write_done(zio);
2733
2734                 vdev_queue_io_done(zio);
2735
2736                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2737                         vdev_cache_write(zio);
2738
2739                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2740                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2741                             zio, EIO);
2742
2743                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2744                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2745
2746                 if (zio->io_error) {
2747                         if (zio->io_error == ENOTSUP &&
2748                             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) {
2749                                 /* Not all devices support TRIM. */
2750                         } else if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2751                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2752                         } else {
2753                                 unexpected_error = B_TRUE;
2754                         }
2755                 }
2756         }
2757
2758         ops->vdev_op_io_done(zio);
2759
2760         if (unexpected_error)
2761                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2762
2763         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2768  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2769  */
2770 static void
2771 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2772     const void *good_buf)
2773 {
2774         /* no processing needed */
2775         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2776 }
2777
2778 /*ARGSUSED*/
2779 void
2780 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2781 {
2782         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2783
2784         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2785
2786         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2787         zcr->zcr_cbdata = buf;
2788         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2789         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2790 }
2791
2792 static int
2793 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2794 {
2795         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2796
2797         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2798                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2799
2800         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2801                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2802
2803         if (zio->io_vsd != NULL) {
2804                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2805                 zio->io_vsd = NULL;
2806         }
2807
2808         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2809                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2810
2811         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2812             zio->io_priority != ZIO_PRIORITY_NOW) {
2813                 switch (zio->io_error) {
2814                 case 0:
2815                         ZIO_TRIM_STAT_INCR(bytes, zio->io_size);
2816                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(success);
2817                         break;
2818                 case EOPNOTSUPP:
2819                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(unsupported);
2820                         break;
2821                 default:
2822                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(failed);
2823                         break;
2824                 }
2825         }
2826
2827         /*
2828          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2829          *
2830          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2831          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2832          */
2833         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2834             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2835                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2836                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2837                 zio->io_error = 0;
2838                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2839                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2840                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2841                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2842                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2843                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2844         }
2845
2846         /*
2847          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2848          * if the device is not accessible at all.
2849          */
2850         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2851             !vdev_accessible(vd, zio))
2852                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2853
2854         /*
2855          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2856          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2857          */
2858         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2859             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2860                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2861         }
2862
2863         if (zio->io_error)
2864                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2865
2866         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2867             zio->io_physdone != NULL) {
2868                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DELEGATED));
2869                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV);
2870                 zio->io_physdone(zio->io_logical);
2871         }
2872
2873         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2874 }
2875
2876 void
2877 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2878 {
2879         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2880         ASSERT(zio->io_error == 0);
2881
2882         zio->io_stage >>= 1;
2883 }
2884
2885 void
2886 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2887 {
2888         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2889
2890         zio->io_stage >>= 1;
2891 }
2892
2893 void
2894 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2895 {
2896         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2897         ASSERT(zio->io_error == 0);
2898
2899         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2900         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2901 }
2902
2903 /*
2904  * ==========================================================================
2905  * Generate and verify checksums
2906  * ==========================================================================
2907  */
2908 static int
2909 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2910 {
2911         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2912         enum zio_checksum checksum;
2913
2914         if (bp == NULL) {
2915                 /*
2916                  * This is zio_write_phys().
2917                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2918                  */
2919                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2920
2921                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2922                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2923
2924                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2925         } else {
2926                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2927                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2928                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2929                 } else {
2930                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2931                 }
2932         }
2933
2934         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2935
2936         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2937 }
2938
2939 static int
2940 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2941 {
2942         zio_bad_cksum_t info;
2943         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2944         int error;
2945
2946         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2947
2948         if (bp == NULL) {
2949                 /*
2950                  * This is zio_read_phys().
2951                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2952                  */
2953                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2954                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2955
2956                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2957         }
2958
2959         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2960                 zio->io_error = error;
2961                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2962                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2963                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2964                             zio->io_size, NULL, &info);
2965                 }
2966         }
2967
2968         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2969 }
2970
2971 /*
2972  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2973  */
2974 void
2975 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2976 {
2977         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2978 }
2979
2980 /*
2981  * ==========================================================================
2982  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2983  * An error of 0 indicates success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2984  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2985  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2986  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2987  * ==========================================================================
2988  */
2989 int
2990 zio_worst_error(int e1, int e2)
2991 {
2992         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2993         int r1, r2;
2994
2995         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2996                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2997                         break;
2998
2999         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
3000                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
3001                         break;
3002
3003         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
3004 }
3005
3006 /*
3007  * ==========================================================================
3008  * I/O completion
3009  * ==========================================================================
3010  */
3011 static int
3012 zio_ready(zio_t *zio)
3013 {
3014         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3015         zio_t *pio, *pio_next;
3016
3017         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
3018             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
3019                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3020
3021         if (zio->io_ready) {
3022                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
3023                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp) ||
3024                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
3025                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
3026
3027                 zio->io_ready(zio);
3028         }
3029
3030         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
3031                 zio->io_bp_copy = *bp;
3032
3033         if (zio->io_error)
3034                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
3035
3036         mutex_enter(&zio->io_lock);
3037         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
3038         pio = zio_walk_parents(zio);
3039         mutex_exit(&zio->io_lock);
3040
3041         /*
3042          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
3043          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
3044          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
3045          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
3046          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
3047          */
3048         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
3049                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3050                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
3051         }
3052
3053         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
3054                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
3055                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
3056                 } else {
3057                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
3058                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
3059                 }
3060         }
3061
3062         if (zio_injection_enabled &&
3063             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
3064                 zio_handle_ignored_writes(zio);
3065
3066         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
3067 }
3068
3069 static int
3070 zio_done(zio_t *zio)
3071 {
3072         spa_t *spa = zio->io_spa;
3073         zio_t *lio = zio->io_logical;
3074         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3075         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3076         uint64_t psize = zio->io_size;
3077         zio_t *pio, *pio_next;
3078
3079         /*
3080          * If our children haven't all completed,
3081          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
3082          */
3083         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
3084             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
3085             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
3086             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
3087                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3088
3089         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
3090                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
3091                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
3092
3093         if (bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
3094                 ASSERT(bp->blk_pad[0] == 0);
3095                 ASSERT(bp->blk_pad[1] == 0);
3096                 ASSERT(bcmp(bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
3097                     (bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
3098                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(bp) &&
3099                     zio->io_bp_override == NULL &&
3100                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
3101                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
3102                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(bp));
3103                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(bp) == 0 ||
3104                             (BP_COUNT_GANG(bp) == BP_GET_NDVAS(bp)));
3105                 }
3106                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)
3107                         VERIFY(BP_EQUAL(bp, &zio->io_bp_orig));
3108         }
3109
3110         /*
3111          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
3112          */
3113         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
3114         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
3115         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
3116
3117         /*
3118          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
3119          * checksum reports now while we still have the transformed data.
3120          */
3121         if (zio->io_error == 0) {
3122                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3123                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3124                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
3125                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
3126                         char *abuf = zio->io_data;
3127
3128                         if (asize != psize) {
3129                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
3130                                 bcopy(zio->io_data, abuf, psize);
3131                                 bzero(abuf + psize, asize - psize);
3132                         }
3133
3134                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3135                         zcr->zcr_next = NULL;
3136                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
3137                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3138
3139                         if (asize != psize)
3140                                 zio_buf_free(abuf, asize);
3141                 }
3142         }
3143
3144         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
3145
3146         vdev_stat_update(zio, psize);
3147
3148         if (zio->io_error) {
3149                 /*
3150                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
3151                  * generate an error message describing the I/O failure
3152                  * at the block level.  We ignore these errors if the
3153                  * device is currently unavailable.
3154                  */
3155                 if (zio->io_error != ECKSUM && vd != NULL && !vdev_is_dead(vd))
3156                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, spa, vd, zio, 0, 0);
3157
3158                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
3159                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
3160                     zio == lio) {
3161                         /*
3162                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
3163                          * error and generate a logical data ereport.
3164                          */
3165                         spa_log_error(spa, zio);
3166                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, spa, NULL, zio,
3167                             0, 0);
3168                 }
3169         }
3170
3171         if (zio->io_error && zio == lio) {
3172                 /*
3173                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
3174                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
3175                  */
3176                 ASSERT(vd == NULL && bp != NULL);
3177                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3178
3179                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
3180                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
3181                         if (zio->io_error != ENOSPC)
3182                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
3183                         else
3184                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3185                 }
3186
3187                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3188                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
3189                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
3190                     zio->io_error == ENXIO &&
3191                     spa_load_state(spa) == SPA_LOAD_NONE &&
3192                     spa_get_failmode(spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
3193                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3194
3195                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
3196                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3197
3198                 /*
3199                  * Here is a possibly good place to attempt to do
3200                  * either combinatorial reconstruction or error correction
3201                  * based on checksums.  It also might be a good place
3202                  * to send out preliminary ereports before we suspend
3203                  * processing.
3204                  */
3205         }
3206
3207         /*
3208          * If there were logical child errors, they apply to us now.
3209          * We defer this until now to avoid conflating logical child
3210          * errors with errors that happened to the zio itself when
3211          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
3212          */
3213         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
3214
3215         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
3216             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
3217             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)))
3218                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, bp);
3219
3220         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
3221
3222         /*
3223          * Godfather I/Os should never suspend.
3224          */
3225         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3226             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
3227                 zio->io_reexecute = 0;
3228
3229         if (zio->io_reexecute) {
3230                 /*
3231                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
3232                  *
3233                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
3234                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
3235                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
3236                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
3237                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
3238                  *
3239                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
3240                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
3241                  * parents not executing until children are ready.
3242                  */
3243                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3244
3245                 zio->io_gang_leader = NULL;
3246
3247                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3248                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3249                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3250
3251                 /*
3252                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
3253                  * not a true parent to them. It will track them through
3254                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
3255                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
3256                  * I/O to return status without blocking.
3257                  */
3258                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3259                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3260                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
3261
3262                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3263                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
3264                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3265                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3266                         }
3267                 }
3268
3269                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
3270                         /*
3271                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
3272                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
3273                          * upward since we haven't permanently failed yet.
3274                          */
3275                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
3276                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
3277                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3278                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
3279                         /*
3280                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
3281                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
3282                          */
3283                         zio_suspend(spa, zio);
3284                 } else {
3285                         /*
3286                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
3287                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
3288                          */
3289 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
3290                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
3291 #else
3292                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
3293 #endif
3294                         spa_taskq_dispatch_ent(spa, ZIO_TYPE_CLAIM,
3295                             ZIO_TASKQ_ISSUE, (task_func_t *)zio_reexecute, zio,
3296                             0, &zio->io_tqent);
3297                 }
3298                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3299         }
3300
3301         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
3302         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
3303         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
3304
3305         /*
3306          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
3307          */
3308         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3309                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3310                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3311                 zcr->zcr_next = NULL;
3312                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
3313                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3314         }
3315
3316         /*
3317          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
3318          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
3319          * such, cannot acquire any new parents.
3320          */
3321         if (zio->io_done)
3322                 zio->io_done(zio);
3323
3324         mutex_enter(&zio->io_lock);
3325         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3326         mutex_exit(&zio->io_lock);
3327
3328         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3329                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3330                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3331                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3332                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3333         }
3334
3335         if (zio->io_waiter != NULL) {
3336                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3337                 zio->io_executor = NULL;
3338                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
3339                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3340         } else {
3341                 zio_destroy(zio);
3342         }
3343
3344         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3345 }
3346
3347 /*
3348  * ==========================================================================
3349  * I/O pipeline definition
3350  * ==========================================================================
3351  */
3352 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
3353         NULL,
3354         zio_read_bp_init,
3355         zio_free_bp_init,
3356         zio_issue_async,
3357         zio_write_bp_init,
3358         zio_checksum_generate,
3359         zio_nop_write,
3360         zio_ddt_read_start,
3361         zio_ddt_read_done,
3362         zio_ddt_write,
3363         zio_ddt_free,
3364         zio_gang_assemble,
3365         zio_gang_issue,
3366         zio_dva_allocate,
3367         zio_dva_free,
3368         zio_dva_claim,
3369         zio_ready,
3370         zio_vdev_io_start,
3371         zio_vdev_io_done,
3372         zio_vdev_io_assess,
3373         zio_checksum_verify,
3374         zio_done
3375 };
3376
3377 /* dnp is the dnode for zb1->zb_object */
3378 boolean_t
3379 zbookmark_is_before(const dnode_phys_t *dnp, const zbookmark_phys_t *zb1,
3380     const zbookmark_phys_t *zb2)
3381 {
3382         uint64_t zb1nextL0, zb2thisobj;
3383
3384         ASSERT(zb1->zb_objset == zb2->zb_objset);
3385         ASSERT(zb2->zb_level == 0);
3386
3387         /* The objset_phys_t isn't before anything. */
3388         if (dnp == NULL)
3389                 return (B_FALSE);
3390
3391         zb1nextL0 = (zb1->zb_blkid + 1) <<
3392             ((zb1->zb_level) * (dnp->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT));
3393
3394         zb2thisobj = zb2->zb_object ? zb2->zb_object :
3395             zb2->zb_blkid << (DNODE_BLOCK_SHIFT - DNODE_SHIFT);
3396
3397         if (zb1->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
3398                 uint64_t nextobj = zb1nextL0 *
3399                     (dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT) >> DNODE_SHIFT;
3400                 return (nextobj <= zb2thisobj);
3401         }
3402
3403         if (zb1->zb_object < zb2thisobj)
3404                 return (B_TRUE);
3405         if (zb1->zb_object > zb2thisobj)
3406                 return (B_FALSE);
3407         if (zb2->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
3408                 return (B_FALSE);
3409         return (zb1nextL0 <= zb2->zb_blkid);
3410 }