]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zio.c
MFC 265253:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / zio.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2011, 2014 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/zfs_context.h>
28 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
29 #include <sys/spa.h>
30 #include <sys/txg.h>
31 #include <sys/spa_impl.h>
32 #include <sys/vdev_impl.h>
33 #include <sys/zio_impl.h>
34 #include <sys/zio_compress.h>
35 #include <sys/zio_checksum.h>
36 #include <sys/dmu_objset.h>
37 #include <sys/arc.h>
38 #include <sys/ddt.h>
39 #include <sys/trim_map.h>
40 #include <sys/blkptr.h>
41 #include <sys/zfeature.h>
42
43 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
44 SYSCTL_NODE(_vfs_zfs, OID_AUTO, zio, CTLFLAG_RW, 0, "ZFS ZIO");
45 #if defined(__amd64__)
46 static int zio_use_uma = 1;
47 #else
48 static int zio_use_uma = 0;
49 #endif
50 TUNABLE_INT("vfs.zfs.zio.use_uma", &zio_use_uma);
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 TUNABLE_INT("vfs.zfs.zio.exclude_metadata", &zio_exclude_metadata);
55 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_zio, OID_AUTO, exclude_metadata, CTLFLAG_RDTUN, &zio_exclude_metadata, 0,
56     "Exclude metadata buffers from dumps as well");
57
58 zio_trim_stats_t zio_trim_stats = {
59         { "bytes",              KSTAT_DATA_UINT64,
60           "Number of bytes successfully TRIMmed" },
61         { "success",            KSTAT_DATA_UINT64,
62           "Number of successful TRIM requests" },
63         { "unsupported",        KSTAT_DATA_UINT64,
64           "Number of TRIM requests that failed because TRIM is not supported" },
65         { "failed",             KSTAT_DATA_UINT64,
66           "Number of TRIM requests that failed for reasons other than not supported" },
67 };
68
69 static kstat_t *zio_trim_ksp;
70
71 /*
72  * ==========================================================================
73  * I/O type descriptions
74  * ==========================================================================
75  */
76 const char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
77         "zio_null", "zio_read", "zio_write", "zio_free", "zio_claim",
78         "zio_ioctl"
79 };
80
81 /*
82  * ==========================================================================
83  * I/O kmem caches
84  * ==========================================================================
85  */
86 kmem_cache_t *zio_cache;
87 kmem_cache_t *zio_link_cache;
88 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
89 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
90
91 #ifdef _KERNEL
92 extern vmem_t *zio_alloc_arena;
93 #endif
94
95 /*
96  * The following actions directly effect the spa's sync-to-convergence logic.
97  * The values below define the sync pass when we start performing the action.
98  * Care should be taken when changing these values as they directly impact
99  * spa_sync() performance. Tuning these values may introduce subtle performance
100  * pathologies and should only be done in the context of performance analysis.
101  * These tunables will eventually be removed and replaced with #defines once
102  * enough analysis has been done to determine optimal values.
103  *
104  * The 'zfs_sync_pass_deferred_free' pass must be greater than 1 to ensure that
105  * regular blocks are not deferred.
106  */
107 int zfs_sync_pass_deferred_free = 2; /* defer frees starting in this pass */
108 TUNABLE_INT("vfs.zfs.sync_pass_deferred_free", &zfs_sync_pass_deferred_free);
109 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_deferred_free, CTLFLAG_RDTUN,
110     &zfs_sync_pass_deferred_free, 0, "defer frees starting in this pass");
111 int zfs_sync_pass_dont_compress = 5; /* don't compress starting in this pass */
112 TUNABLE_INT("vfs.zfs.sync_pass_dont_compress", &zfs_sync_pass_dont_compress);
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 TUNABLE_INT("vfs.zfs.sync_pass_rewrite", &zfs_sync_pass_rewrite);
117 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, sync_pass_rewrite, CTLFLAG_RDTUN,
118     &zfs_sync_pass_rewrite, 0, "rewrite new bps starting in this pass");
119
120 /*
121  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
122  * stage set or will have it later in its lifetime.
123  */
124 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
125
126 boolean_t       zio_requeue_io_start_cut_in_line = B_TRUE;
127
128 #ifdef ZFS_DEBUG
129 int zio_buf_debug_limit = 16384;
130 #else
131 int zio_buf_debug_limit = 0;
132 #endif
133
134 void
135 zio_init(void)
136 {
137         size_t c;
138         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
139             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
140         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
141             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
142         if (!zio_use_uma)
143                 goto out;
144
145         /*
146          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
147          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
148          * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
149          * a cache for each multiple of PAGESIZE.
150          */
151         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
152                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
153                 size_t p2 = size;
154                 size_t align = 0;
155                 size_t cflags = (size > zio_buf_debug_limit) ? KMC_NODEBUG : 0;
156
157                 while (p2 & (p2 - 1))
158                         p2 &= p2 - 1;
159
160 #ifdef illumos
161 #ifndef _KERNEL
162                 /*
163                  * If we are using watchpoints, put each buffer on its own page,
164                  * to eliminate the performance overhead of trapping to the
165                  * kernel when modifying a non-watched buffer that shares the
166                  * page with a watched buffer.
167                  */
168                 if (arc_watch && !IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE))
169                         continue;
170 #endif
171 #endif /* illumos */
172                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
173                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
174                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE)) {
175                         align = PAGESIZE;
176                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, p2 >> 2)) {
177                         align = p2 >> 2;
178                 }
179
180                 if (align != 0) {
181                         char name[36];
182                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
183                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
184                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, cflags);
185
186                         /*
187                          * Since zio_data bufs do not appear in crash dumps, we
188                          * pass KMC_NOTOUCH so that no allocator metadata is
189                          * stored with the buffers.
190                          */
191                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
192                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
193                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
194                             cflags | KMC_NOTOUCH | KMC_NODEBUG);
195                 }
196         }
197
198         while (--c != 0) {
199                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
200                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
201                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
202
203                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
204                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
205                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
206         }
207 out:
208
209         zio_inject_init();
210
211         zio_trim_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zio_trim", "misc",
212             KSTAT_TYPE_NAMED,
213             sizeof(zio_trim_stats) / sizeof(kstat_named_t),
214             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
215
216         if (zio_trim_ksp != NULL) {
217                 zio_trim_ksp->ks_data = &zio_trim_stats;
218                 kstat_install(zio_trim_ksp);
219         }
220 }
221
222 void
223 zio_fini(void)
224 {
225         size_t c;
226         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
227         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
228
229         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
230                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
231                         last_cache = zio_buf_cache[c];
232                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
233                 }
234                 zio_buf_cache[c] = NULL;
235
236                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
237                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
238                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
239                 }
240                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
241         }
242
243         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
244         kmem_cache_destroy(zio_cache);
245
246         zio_inject_fini();
247
248         if (zio_trim_ksp != NULL) {
249                 kstat_delete(zio_trim_ksp);
250                 zio_trim_ksp = NULL;
251         }
252 }
253
254 /*
255  * ==========================================================================
256  * Allocate and free I/O buffers
257  * ==========================================================================
258  */
259
260 /*
261  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
262  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
263  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
264  * excess / transient data in-core during a crashdump.
265  */
266 void *
267 zio_buf_alloc(size_t size)
268 {
269         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
270         int flags = zio_exclude_metadata ? KM_NODEBUG : 0;
271
272         ASSERT3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
273
274         if (zio_use_uma)
275                 return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
276         else
277                 return (kmem_alloc(size, KM_SLEEP|flags));
278 }
279
280 /*
281  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
282  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
283  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
284  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
285  */
286 void *
287 zio_data_buf_alloc(size_t size)
288 {
289         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
290
291         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
292
293         if (zio_use_uma)
294                 return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
295         else
296                 return (kmem_alloc(size, KM_SLEEP | KM_NODEBUG));
297 }
298
299 void
300 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
301 {
302         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
303
304         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
305
306         if (zio_use_uma)
307                 kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
308         else
309                 kmem_free(buf, size);
310 }
311
312 void
313 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
314 {
315         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
316
317         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
318
319         if (zio_use_uma)
320                 kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
321         else
322                 kmem_free(buf, size);
323 }
324
325 /*
326  * ==========================================================================
327  * Push and pop I/O transform buffers
328  * ==========================================================================
329  */
330 static void
331 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
332         zio_transform_func_t *transform)
333 {
334         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_SLEEP);
335
336         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
337         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
338         zt->zt_bufsize = bufsize;
339         zt->zt_transform = transform;
340
341         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
342         zio->io_transform_stack = zt;
343
344         zio->io_data = data;
345         zio->io_size = size;
346 }
347
348 static void
349 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
350 {
351         zio_transform_t *zt;
352
353         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
354                 if (zt->zt_transform != NULL)
355                         zt->zt_transform(zio,
356                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
357
358                 if (zt->zt_bufsize != 0)
359                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
360
361                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
362                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
363                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
364
365                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
366         }
367 }
368
369 /*
370  * ==========================================================================
371  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
372  * ==========================================================================
373  */
374 static void
375 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
376 {
377         ASSERT(zio->io_size > size);
378
379         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
380                 bcopy(zio->io_data, data, size);
381 }
382
383 static void
384 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
385 {
386         if (zio->io_error == 0 &&
387             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
388             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
389                 zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
390 }
391
392 /*
393  * ==========================================================================
394  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
395  * ==========================================================================
396  */
397 /*
398  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
399  *        continue calling these functions until they return NULL.
400  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
401  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
402  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
403  *        io_walk_link, which gets annoying.)
404  */
405 zio_t *
406 zio_walk_parents(zio_t *cio)
407 {
408         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
409         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
410
411         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
412         cio->io_walk_link = zl;
413
414         if (zl == NULL)
415                 return (NULL);
416
417         ASSERT(zl->zl_child == cio);
418         return (zl->zl_parent);
419 }
420
421 zio_t *
422 zio_walk_children(zio_t *pio)
423 {
424         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
425         list_t *cl = &pio->io_child_list;
426
427         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
428         pio->io_walk_link = zl;
429
430         if (zl == NULL)
431                 return (NULL);
432
433         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
434         return (zl->zl_child);
435 }
436
437 zio_t *
438 zio_unique_parent(zio_t *cio)
439 {
440         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
441
442         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
443         return (pio);
444 }
445
446 void
447 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
448 {
449         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP);
450
451         /*
452          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
453          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
454          * Vdev I/Os can only have vdev children.
455          * The following ASSERT captures all of these constraints.
456          */
457         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
458
459         zl->zl_parent = pio;
460         zl->zl_child = cio;
461
462         mutex_enter(&cio->io_lock);
463         mutex_enter(&pio->io_lock);
464
465         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
466
467         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
468                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
469
470         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
471         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
472
473         pio->io_child_count++;
474         cio->io_parent_count++;
475
476         mutex_exit(&pio->io_lock);
477         mutex_exit(&cio->io_lock);
478 }
479
480 static void
481 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
482 {
483         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
484         ASSERT(zl->zl_child == cio);
485
486         mutex_enter(&cio->io_lock);
487         mutex_enter(&pio->io_lock);
488
489         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
490         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
491
492         pio->io_child_count--;
493         cio->io_parent_count--;
494
495         mutex_exit(&pio->io_lock);
496         mutex_exit(&cio->io_lock);
497
498         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
499 }
500
501 static boolean_t
502 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
503 {
504         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
505         boolean_t waiting = B_FALSE;
506
507         mutex_enter(&zio->io_lock);
508         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
509         if (*countp != 0) {
510                 zio->io_stage >>= 1;
511                 zio->io_stall = countp;
512                 waiting = B_TRUE;
513         }
514         mutex_exit(&zio->io_lock);
515
516         return (waiting);
517 }
518
519 static void
520 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
521 {
522         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
523         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
524
525         mutex_enter(&pio->io_lock);
526         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
527                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
528         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
529         ASSERT3U(*countp, >, 0);
530
531         (*countp)--;
532
533         if (*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
534                 pio->io_stall = NULL;
535                 mutex_exit(&pio->io_lock);
536                 zio_execute(pio);
537         } else {
538                 mutex_exit(&pio->io_lock);
539         }
540 }
541
542 static void
543 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
544 {
545         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
546                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
547 }
548
549 /*
550  * ==========================================================================
551  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
552  * ==========================================================================
553  */
554 static zio_t *
555 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
556     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
557     zio_type_t type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
558     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_phys_t *zb,
559     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
560 {
561         zio_t *zio;
562
563         ASSERT3U(type == ZIO_TYPE_FREE || size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
564         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
565         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
566
567         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
568         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
569         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
570
571         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_SLEEP);
572         bzero(zio, sizeof (zio_t));
573
574         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
575         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
576
577         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
578             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
579         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
580             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
581
582         if (vd != NULL)
583                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
584         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
585                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
586         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
587                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
588         else
589                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
590
591         if (bp != NULL) {
592                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
593                 zio->io_bp_copy = *bp;
594                 zio->io_bp_orig = *bp;
595                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
596                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
597                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
598                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
599                         zio->io_logical = zio;
600                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
601                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
602         }
603
604         zio->io_spa = spa;
605         zio->io_txg = txg;
606         zio->io_done = done;
607         zio->io_private = private;
608         zio->io_type = type;
609         zio->io_priority = priority;
610         zio->io_vd = vd;
611         zio->io_offset = offset;
612         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
613         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
614         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
615         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
616         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
617
618         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
619         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
620
621         if (zb != NULL)
622                 zio->io_bookmark = *zb;
623
624         if (pio != NULL) {
625                 if (zio->io_logical == NULL)
626                         zio->io_logical = pio->io_logical;
627                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
628                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
629                 zio_add_child(pio, zio);
630         }
631
632         return (zio);
633 }
634
635 static void
636 zio_destroy(zio_t *zio)
637 {
638         list_destroy(&zio->io_parent_list);
639         list_destroy(&zio->io_child_list);
640         mutex_destroy(&zio->io_lock);
641         cv_destroy(&zio->io_cv);
642         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
643 }
644
645 zio_t *
646 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
647     void *private, enum zio_flag flags)
648 {
649         zio_t *zio;
650
651         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
652             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
653             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
654
655         return (zio);
656 }
657
658 zio_t *
659 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
660 {
661         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
662 }
663
664 zio_t *
665 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
666     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
667     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
668 {
669         zio_t *zio;
670
671         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
672             data, size, done, private,
673             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
674             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
675             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
676
677         return (zio);
678 }
679
680 zio_t *
681 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
682     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
683     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *physdone, zio_done_func_t *done,
684     void *private,
685     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
686 {
687         zio_t *zio;
688
689         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
690             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
691             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
692             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
693             DMU_OT_IS_VALID(zp->zp_type) &&
694             zp->zp_level < 32 &&
695             zp->zp_copies > 0 &&
696             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa));
697
698         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
699             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
700             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
701             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
702
703         zio->io_ready = ready;
704         zio->io_physdone = physdone;
705         zio->io_prop = *zp;
706
707         /*
708          * Data can be NULL if we are going to call zio_write_override() to
709          * provide the already-allocated BP.  But we may need the data to
710          * verify a dedup hit (if requested).  In this case, don't try to
711          * dedup (just take the already-allocated BP verbatim).
712          */
713         if (data == NULL && zio->io_prop.zp_dedup_verify) {
714                 zio->io_prop.zp_dedup = zio->io_prop.zp_dedup_verify = B_FALSE;
715         }
716
717         return (zio);
718 }
719
720 zio_t *
721 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
722     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
723     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, zbookmark_phys_t *zb)
724 {
725         zio_t *zio;
726
727         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
728             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
729             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
730
731         return (zio);
732 }
733
734 void
735 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies, boolean_t nopwrite)
736 {
737         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
738         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
739         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
740         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
741
742         /*
743          * We must reset the io_prop to match the values that existed
744          * when the bp was first written by dmu_sync() keeping in mind
745          * that nopwrite and dedup are mutually exclusive.
746          */
747         zio->io_prop.zp_dedup = nopwrite ? B_FALSE : zio->io_prop.zp_dedup;
748         zio->io_prop.zp_nopwrite = nopwrite;
749         zio->io_prop.zp_copies = copies;
750         zio->io_bp_override = bp;
751 }
752
753 void
754 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
755 {
756
757         /*
758          * The check for EMBEDDED is a performance optimization.  We
759          * process the free here (by ignoring it) rather than
760          * putting it on the list and then processing it in zio_free_sync().
761          */
762         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
763                 return;
764         metaslab_check_free(spa, bp);
765
766         /*
767          * Frees that are for the currently-syncing txg, are not going to be
768          * deferred, and which will not need to do a read (i.e. not GANG or
769          * DEDUP), can be processed immediately.  Otherwise, put them on the
770          * in-memory list for later processing.
771          */
772         if (zfs_trim_enabled || BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp) ||
773             txg != spa->spa_syncing_txg ||
774             spa_sync_pass(spa) >= zfs_sync_pass_deferred_free) {
775                 bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
776         } else {
777                 VERIFY0(zio_wait(zio_free_sync(NULL, spa, txg, bp,
778                     BP_GET_PSIZE(bp), 0)));
779         }
780 }
781
782 zio_t *
783 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
784     uint64_t size, enum zio_flag flags)
785 {
786         zio_t *zio;
787         enum zio_stage stage = ZIO_FREE_PIPELINE;
788
789         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
790         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
791         ASSERT(spa_sync_pass(spa) < zfs_sync_pass_deferred_free);
792
793         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
794                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
795
796         metaslab_check_free(spa, bp);
797         arc_freed(spa, bp);
798
799         if (zfs_trim_enabled)
800                 stage |= ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC | ZIO_STAGE_VDEV_IO_START |
801                     ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS;
802         /*
803          * GANG and DEDUP blocks can induce a read (for the gang block header,
804          * or the DDT), so issue them asynchronously so that this thread is
805          * not tied up.
806          */
807         else if (BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp))
808                 stage |= ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC;
809
810         flags |= ZIO_FLAG_DONT_QUEUE;
811
812         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, size,
813             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
814             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, stage);
815
816         return (zio);
817 }
818
819 zio_t *
820 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
821     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
822 {
823         zio_t *zio;
824
825         dprintf_bp(bp, "claiming in txg %llu", txg);
826
827         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
828                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
829
830         /*
831          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
832          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
833          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
834          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
835          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
836          * so that the SPA knows they're in use.
837          *
838          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
839          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
840          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
841          */
842         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
843         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
844         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
845
846         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
847             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
848             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
849
850         return (zio);
851 }
852
853 zio_t *
854 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd, uint64_t offset,
855     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
856     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags)
857 {
858         zio_t *zio;
859         int c;
860
861         if (vd->vdev_children == 0) {
862                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, size, done, private,
863                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, offset, NULL,
864                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
865
866                 zio->io_cmd = cmd;
867         } else {
868                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
869
870                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
871                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
872                             offset, size, done, private, priority, flags));
873         }
874
875         return (zio);
876 }
877
878 zio_t *
879 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
880     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
881     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
882 {
883         zio_t *zio;
884
885         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
886         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
887             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
888         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
889
890         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
891             ZIO_TYPE_READ, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd, offset,
892             NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
893
894         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
895
896         return (zio);
897 }
898
899 zio_t *
900 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
901     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
902     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
903 {
904         zio_t *zio;
905
906         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
907         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
908             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
909         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
910
911         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
912             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd, offset,
913             NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
914
915         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
916
917         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
918                 /*
919                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
920                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
921                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
922                  * being written to multiple places in parallel.
923                  */
924                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
925                 bcopy(data, wbuf, size);
926                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
927         }
928
929         return (zio);
930 }
931
932 /*
933  * Create a child I/O to do some work for us.
934  */
935 zio_t *
936 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
937         void *data, uint64_t size, int type, zio_priority_t priority,
938         enum zio_flag flags, zio_done_func_t *done, void *private)
939 {
940         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
941         zio_t *zio;
942
943         ASSERT(vd->vdev_parent ==
944             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
945
946         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
947                 /*
948                  * If we have the bp, then the child should perform the
949                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
950                  * detection as close to the leaves as possible and
951                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
952                  */
953                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
954                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
955         }
956
957         /* Not all IO types require vdev io done stage e.g. free */
958         if (!(pio->io_pipeline & ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE))
959                 pipeline &= ~ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE;
960
961         if (vd->vdev_children == 0)
962                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
963
964         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
965
966         /*
967          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
968          * even if the original read was.
969          */
970         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
971                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
972
973         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
974             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
975             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
976
977         zio->io_physdone = pio->io_physdone;
978         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_logical != NULL)
979                 zio->io_logical->io_phys_children++;
980
981         return (zio);
982 }
983
984 zio_t *
985 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
986         int type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
987         zio_done_func_t *done, void *private)
988 {
989         zio_t *zio;
990
991         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
992
993         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
994             data, size, done, private, type, priority,
995             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_DELEGATED,
996             vd, offset, NULL,
997             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
998
999         return (zio);
1000 }
1001
1002 void
1003 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
1004 {
1005         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE, 0, 0,
1006             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
1007             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
1008 }
1009
1010 zio_t *
1011 zio_trim(zio_t *zio, spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size)
1012 {
1013
1014         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
1015
1016         return (zio_create(zio, spa, 0, NULL, NULL, size, NULL, NULL,
1017             ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_TRIM, ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE |
1018             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
1019             vd, offset, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PHYS_PIPELINE));
1020 }
1021
1022 void
1023 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
1024 {
1025         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1026         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
1027         ASSERT(size <= zio->io_size);
1028
1029         /*
1030          * We don't shrink for raidz because of problems with the
1031          * reconstruction when reading back less than the block size.
1032          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
1033          */
1034         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
1035         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
1036                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * ==========================================================================
1041  * Prepare to read and write logical blocks
1042  * ==========================================================================
1043  */
1044
1045 static int
1046 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
1047 {
1048         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1049
1050         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
1051             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1052             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
1053                 uint64_t psize =
1054                     BP_IS_EMBEDDED(bp) ? BPE_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_PSIZE(bp);
1055                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
1056
1057                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
1058         }
1059
1060         if (BP_IS_EMBEDDED(bp) && BPE_GET_ETYPE(bp) == BP_EMBEDDED_TYPE_DATA) {
1061                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1062                 decode_embedded_bp_compressed(bp, zio->io_data);
1063         } else {
1064                 ASSERT(!BP_IS_EMBEDDED(bp));
1065         }
1066
1067         if (!DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
1068                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1069
1070         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
1071                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1072
1073         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
1074                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
1075
1076         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1077 }
1078
1079 static int
1080 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
1081 {
1082         spa_t *spa = zio->io_spa;
1083         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1084         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
1085         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1086         uint64_t lsize = zio->io_size;
1087         uint64_t psize = lsize;
1088         int pass = 1;
1089
1090         /*
1091          * If our children haven't all reached the ready stage,
1092          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
1093          */
1094         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
1095             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
1096                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1097
1098         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
1099                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1100
1101         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
1102
1103         if (zio->io_bp_override) {
1104                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
1105                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
1106
1107                 *bp = *zio->io_bp_override;
1108                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1109
1110                 if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1111                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1112
1113                 /*
1114                  * If we've been overridden and nopwrite is set then
1115                  * set the flag accordingly to indicate that a nopwrite
1116                  * has already occurred.
1117                  */
1118                 if (!BP_IS_HOLE(bp) && zp->zp_nopwrite) {
1119                         ASSERT(!zp->zp_dedup);
1120                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
1121                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1122                 }
1123
1124                 ASSERT(!zp->zp_nopwrite);
1125
1126                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
1127                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1128
1129                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
1130                     zp->zp_dedup_verify);
1131
1132                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
1133                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
1134                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
1135                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1136                 }
1137                 zio->io_bp_override = NULL;
1138                 BP_ZERO(bp);
1139         }
1140
1141         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg) {
1142                 /*
1143                  * We're rewriting an existing block, which means we're
1144                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
1145                  * converge, it must eventually be the case that we don't
1146                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
1147                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
1148                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
1149                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
1150                  */
1151                 pass = spa_sync_pass(spa);
1152
1153                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
1154                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1155                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
1156
1157                 if (pass >= zfs_sync_pass_dont_compress)
1158                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1159
1160                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
1161                 ASSERT(BP_IS_EMBEDDED(bp) || MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
1162                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
1163         }
1164
1165         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
1166                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
1167                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
1168                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
1169                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1170                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1171                 } else if (!zp->zp_dedup && psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
1172                     zp->zp_level == 0 && !DMU_OT_HAS_FILL(zp->zp_type) &&
1173                     spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
1174                         encode_embedded_bp_compressed(bp,
1175                             cbuf, compress, lsize, psize);
1176                         BPE_SET_ETYPE(bp, BP_EMBEDDED_TYPE_DATA);
1177                         BP_SET_TYPE(bp, zio->io_prop.zp_type);
1178                         BP_SET_LEVEL(bp, zio->io_prop.zp_level);
1179                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1180                         bp->blk_birth = zio->io_txg;
1181                         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1182                         ASSERT(spa_feature_is_active(spa,
1183                             SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA));
1184                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1185                 } else {
1186                         /*
1187                          * Round up compressed size to MINBLOCKSIZE and
1188                          * zero the tail.
1189                          */
1190                         size_t rounded =
1191                             P2ROUNDUP(psize, (size_t)SPA_MINBLOCKSIZE);
1192                         if (rounded > psize) {
1193                                 bzero((char *)cbuf + psize, rounded - psize);
1194                                 psize = rounded;
1195                         }
1196                         if (psize == lsize) {
1197                                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1198                                 zio_buf_free(cbuf, lsize);
1199                         } else {
1200                                 zio_push_transform(zio, cbuf,
1201                                     psize, lsize, NULL);
1202                         }
1203                 }
1204         }
1205
1206         /*
1207          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1208          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1209          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1210          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1211          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1212          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1213          */
1214         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
1215             BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1216             pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
1217                 ASSERT(psize != 0);
1218                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1219                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1220                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1221         } else {
1222                 BP_ZERO(bp);
1223                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1224         }
1225
1226         if (psize == 0) {
1227                 if (zio->io_bp_orig.blk_birth != 0 &&
1228                     spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_HOLE_BIRTH)) {
1229                         BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1230                         BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1231                         BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1232                         BP_SET_BIRTH(bp, zio->io_txg, 0);
1233                 }
1234                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1235         } else {
1236                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1237                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1238                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1239                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1240                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1241                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1242                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1243                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1244                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1245                 if (zp->zp_dedup) {
1246                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1247                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1248                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1249                 }
1250                 if (zp->zp_nopwrite) {
1251                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1252                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1253                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_NOP_WRITE;
1254                 }
1255         }
1256
1257         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1258 }
1259
1260 static int
1261 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1262 {
1263         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1264
1265         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1266                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1267                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1268         }
1269
1270         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1271 }
1272
1273 /*
1274  * ==========================================================================
1275  * Execute the I/O pipeline
1276  * ==========================================================================
1277  */
1278
1279 static void
1280 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q, boolean_t cutinline)
1281 {
1282         spa_t *spa = zio->io_spa;
1283         zio_type_t t = zio->io_type;
1284         int flags = (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1285
1286         ASSERT(q == ZIO_TASKQ_ISSUE || q == ZIO_TASKQ_INTERRUPT);
1287
1288         /*
1289          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1290          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1291          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1292          */
1293         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1294                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1295
1296         /*
1297          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1298          */
1299         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1300                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1301
1302         /*
1303          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq if
1304          * available.
1305          */
1306         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1307             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1].stqs_count != 0)
1308                 q++;
1309
1310         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1311
1312         /*
1313          * NB: We are assuming that the zio can only be dispatched
1314          * to a single taskq at a time.  It would be a grievous error
1315          * to dispatch the zio to another taskq at the same time.
1316          */
1317 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
1318         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
1319 #else
1320         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
1321 #endif
1322         spa_taskq_dispatch_ent(spa, t, q, (task_func_t *)zio_execute, zio,
1323             flags, &zio->io_tqent);
1324 }
1325
1326 static boolean_t
1327 zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
1328 {
1329         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1330         spa_t *spa = zio->io_spa;
1331
1332         for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
1333                 spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
1334                 uint_t i;
1335                 for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
1336                         if (taskq_member(tqs->stqs_taskq[i], executor))
1337                                 return (B_TRUE);
1338                 }
1339         }
1340
1341         return (B_FALSE);
1342 }
1343
1344 static int
1345 zio_issue_async(zio_t *zio)
1346 {
1347         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1348
1349         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1350 }
1351
1352 void
1353 zio_interrupt(zio_t *zio)
1354 {
1355         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1360  *
1361  *      (1) the I/O completes
1362  *      (2) the pipeline stalls waiting for dependent child I/Os
1363  *      (3) the I/O issues, so we're waiting for an I/O completion interrupt
1364  *      (4) the I/O is delegated by vdev-level caching or aggregation
1365  *      (5) the I/O is deferred due to vdev-level queueing
1366  *      (6) the I/O is handed off to another thread.
1367  *
1368  * In all cases, the pipeline stops whenever there's no CPU work; it never
1369  * burns a thread in cv_wait().
1370  *
1371  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1372  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1373  */
1374 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1375
1376 void
1377 zio_execute(zio_t *zio)
1378 {
1379         zio->io_executor = curthread;
1380
1381         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1382                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1383                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1384                 int rv;
1385
1386                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1387                 ASSERT(ISP2(stage));
1388                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1389
1390                 do {
1391                         stage <<= 1;
1392                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1393
1394                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1395
1396                 /*
1397                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1398                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1399                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1400                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1401                  *
1402                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1403                  * be sent to disk promptly.
1404                  */
1405                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1406                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
1407                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1408                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1409                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1410                         return;
1411                 }
1412
1413                 zio->io_stage = stage;
1414                 rv = zio_pipeline[highbit64(stage) - 1](zio);
1415
1416                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1417                         return;
1418
1419                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1420         }
1421 }
1422
1423 /*
1424  * ==========================================================================
1425  * Initiate I/O, either sync or async
1426  * ==========================================================================
1427  */
1428 int
1429 zio_wait(zio_t *zio)
1430 {
1431         int error;
1432
1433         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1434         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1435
1436         zio->io_waiter = curthread;
1437
1438         zio_execute(zio);
1439
1440         mutex_enter(&zio->io_lock);
1441         while (zio->io_executor != NULL)
1442                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1443         mutex_exit(&zio->io_lock);
1444
1445         error = zio->io_error;
1446         zio_destroy(zio);
1447
1448         return (error);
1449 }
1450
1451 void
1452 zio_nowait(zio_t *zio)
1453 {
1454         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1455
1456         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1457             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1458                 /*
1459                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1460                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1461                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1462                  */
1463                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1464
1465                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root, zio);
1466         }
1467
1468         zio_execute(zio);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * ==========================================================================
1473  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1474  * ==========================================================================
1475  */
1476
1477 static void
1478 zio_reexecute(zio_t *pio)
1479 {
1480         zio_t *cio, *cio_next;
1481
1482         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1483         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1484         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1485         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1486
1487         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1488         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1489         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1490         pio->io_reexecute = 0;
1491         pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
1492         pio->io_error = 0;
1493         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1494                 pio->io_state[w] = 0;
1495         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1496                 pio->io_child_error[c] = 0;
1497
1498         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1499                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1500
1501         /*
1502          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1503          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1504          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1505          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1506          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1507          */
1508         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1509                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1510                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1511                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1512                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1513                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1514                 zio_reexecute(cio);
1515         }
1516
1517         /*
1518          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1519          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1520          * responsibility of the caller to wait on him.
1521          */
1522         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1523                 zio_execute(pio);
1524 }
1525
1526 void
1527 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1528 {
1529         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1530                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1531                     "failure and the failure mode property for this pool "
1532                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1533
1534         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1535
1536         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1537
1538         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1539                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1540                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1541                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1542
1543         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1544
1545         if (zio != NULL) {
1546                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1547                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1548                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1549                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1550                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1551                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1552         }
1553
1554         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1555 }
1556
1557 int
1558 zio_resume(spa_t *spa)
1559 {
1560         zio_t *pio;
1561
1562         /*
1563          * Reexecute all previously suspended i/o.
1564          */
1565         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1566         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1567         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1568         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1569         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1570         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1571
1572         if (pio == NULL)
1573                 return (0);
1574
1575         zio_reexecute(pio);
1576         return (zio_wait(pio));
1577 }
1578
1579 void
1580 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1581 {
1582         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1583         while (spa_suspended(spa))
1584                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1585         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1586 }
1587
1588 /*
1589  * ==========================================================================
1590  * Gang blocks.
1591  *
1592  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1593  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1594  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1595  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1596  * block from smaller fragments.
1597  *
1598  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1599  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1600  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1601  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1602  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1603  *
1604  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1605  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1606  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1607  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1608  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1609  *
1610  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1611  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1612  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1613  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1614  *
1615  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1616  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1617  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1618  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1619  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1620  * bps for every constituent of the gang block.
1621  *
1622  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1623  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1624  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1625  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1626  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1627  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1628  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1629  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1630  * gang header's blk_cksum as described above.
1631  *
1632  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1633  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1634  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1635  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1636  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1637  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1638  *
1639  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1640  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1641  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1642  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1643  *
1644  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1645  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1646  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1647  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1648  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1649  *
1650  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1651  * ==========================================================================
1652  */
1653
1654 static zio_t *
1655 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1656 {
1657         if (gn != NULL)
1658                 return (pio);
1659
1660         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1661             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1662             &pio->io_bookmark));
1663 }
1664
1665 zio_t *
1666 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1667 {
1668         zio_t *zio;
1669
1670         if (gn != NULL) {
1671                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1672                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1673                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1674                 /*
1675                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1676                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1677                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1678                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1679                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1680                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1681                  * this is just good hygiene.)
1682                  */
1683                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1684                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1685                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1686                 }
1687                 /*
1688                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1689                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1690                  */
1691                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1692                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1693         } else {
1694                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1695                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1696                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1697         }
1698
1699         return (zio);
1700 }
1701
1702 /* ARGSUSED */
1703 zio_t *
1704 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1705 {
1706         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1707             BP_IS_GANG(bp) ? SPA_GANGBLOCKSIZE : BP_GET_PSIZE(bp),
1708             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1709 }
1710
1711 /* ARGSUSED */
1712 zio_t *
1713 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1714 {
1715         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1716             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1717 }
1718
1719 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1720         NULL,
1721         zio_read_gang,
1722         zio_rewrite_gang,
1723         zio_free_gang,
1724         zio_claim_gang,
1725         NULL
1726 };
1727
1728 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1729
1730 static zio_gang_node_t *
1731 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1732 {
1733         zio_gang_node_t *gn;
1734
1735         ASSERT(*gnpp == NULL);
1736
1737         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
1738         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1739         *gnpp = gn;
1740
1741         return (gn);
1742 }
1743
1744 static void
1745 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1746 {
1747         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1748
1749         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1750                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1751
1752         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1753         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1754         *gnpp = NULL;
1755 }
1756
1757 static void
1758 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1759 {
1760         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1761
1762         if (gn == NULL)
1763                 return;
1764
1765         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1766                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1767
1768         zio_gang_node_free(gnpp);
1769 }
1770
1771 static void
1772 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1773 {
1774         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1775
1776         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1777         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1778
1779         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1780             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1781             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1782 }
1783
1784 static void
1785 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1786 {
1787         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1788         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1789         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1790
1791         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1792         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1793
1794         if (zio->io_error)
1795                 return;
1796
1797         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1798                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1799
1800         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1801         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1802         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1803
1804         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1805                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1806                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1807                         continue;
1808                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1809         }
1810 }
1811
1812 static void
1813 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1814 {
1815         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1816         zio_t *zio;
1817
1818         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1819         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1820         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1821
1822         /*
1823          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1824          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1825          */
1826         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1827
1828         if (gn != NULL) {
1829                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1830
1831                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1832                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1833                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1834                                 continue;
1835                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1836                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1837                 }
1838         }
1839
1840         if (gn == gio->io_gang_tree && gio->io_data != NULL)
1841                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1842
1843         if (zio != pio)
1844                 zio_nowait(zio);
1845 }
1846
1847 static int
1848 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1849 {
1850         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1851
1852         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1853         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1854
1855         zio->io_gang_leader = zio;
1856
1857         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1858
1859         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1860 }
1861
1862 static int
1863 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1864 {
1865         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1866
1867         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1868                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1869
1870         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1871         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1872
1873         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1874                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1875         else
1876                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1877
1878         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1879
1880         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1881 }
1882
1883 static void
1884 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1885 {
1886         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1887         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1888         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1889         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1890         uint64_t asize;
1891
1892         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1893                 return;
1894
1895         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1896
1897         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1898         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1899         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1900         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1901         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1902
1903         mutex_enter(&pio->io_lock);
1904         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1905                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1906                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1907                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1908                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1909         }
1910         mutex_exit(&pio->io_lock);
1911 }
1912
1913 static int
1914 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1915 {
1916         spa_t *spa = pio->io_spa;
1917         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1918         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1919         zio_t *zio;
1920         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1921         zio_gbh_phys_t *gbh;
1922         uint64_t txg = pio->io_txg;
1923         uint64_t resid = pio->io_size;
1924         uint64_t lsize;
1925         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1926         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1927         zio_prop_t zp;
1928         int error;
1929
1930         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1931             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1932             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1933         if (error) {
1934                 pio->io_error = error;
1935                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1936         }
1937
1938         if (pio == gio) {
1939                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1940         } else {
1941                 gnpp = pio->io_private;
1942                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1943         }
1944
1945         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1946         gbh = gn->gn_gbh;
1947         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1948
1949         /*
1950          * Create the gang header.
1951          */
1952         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1953             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1954
1955         /*
1956          * Create and nowait the gang children.
1957          */
1958         for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1959                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1960                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1961                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1962
1963                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1964                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1965                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1966                 zp.zp_level = 0;
1967                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1968                 zp.zp_dedup = B_FALSE;
1969                 zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
1970                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1971
1972                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1973                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1974                     zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL, &gn->gn_child[g],
1975                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1976                     &pio->io_bookmark));
1977         }
1978
1979         /*
1980          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1981          */
1982         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1983
1984         zio_nowait(zio);
1985
1986         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1987 }
1988
1989 /*
1990  * The zio_nop_write stage in the pipeline determines if allocating
1991  * a new bp is necessary.  By leveraging a cryptographically secure checksum,
1992  * such as SHA256, we can compare the checksums of the new data and the old
1993  * to determine if allocating a new block is required.  The nopwrite
1994  * feature can handle writes in either syncing or open context (i.e. zil
1995  * writes) and as a result is mutually exclusive with dedup.
1996  */
1997 static int
1998 zio_nop_write(zio_t *zio)
1999 {
2000         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2001         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2002         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2003
2004         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2005         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
2006         ASSERT(zp->zp_nopwrite);
2007         ASSERT(!zp->zp_dedup);
2008         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2009         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2010
2011         /*
2012          * Check to see if the original bp and the new bp have matching
2013          * characteristics (i.e. same checksum, compression algorithms, etc).
2014          * If they don't then just continue with the pipeline which will
2015          * allocate a new bp.
2016          */
2017         if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
2018             !zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_dedup ||
2019             BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
2020             BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
2021             BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
2022             zp->zp_copies != BP_GET_NDVAS(bp_orig))
2023                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2024
2025         /*
2026          * If the checksums match then reset the pipeline so that we
2027          * avoid allocating a new bp and issuing any I/O.
2028          */
2029         if (ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, bp_orig->blk_cksum)) {
2030                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup);
2031                 ASSERT3U(BP_GET_PSIZE(bp), ==, BP_GET_PSIZE(bp_orig));
2032                 ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, BP_GET_LSIZE(bp_orig));
2033                 ASSERT(zp->zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
2034                 ASSERT(bcmp(&bp->blk_prop, &bp_orig->blk_prop,
2035                     sizeof (uint64_t)) == 0);
2036
2037                 *bp = *bp_orig;
2038                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2039                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
2040         }
2041
2042         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2043 }
2044
2045 /*
2046  * ==========================================================================
2047  * Dedup
2048  * ==========================================================================
2049  */
2050 static void
2051 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
2052 {
2053         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2054         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2055         ddt_phys_t *ddp;
2056         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
2057
2058         mutex_enter(&pio->io_lock);
2059         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2060         if (zio->io_error == 0)
2061                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
2062         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
2063                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
2064         else
2065                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
2066         mutex_exit(&pio->io_lock);
2067 }
2068
2069 static int
2070 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
2071 {
2072         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2073
2074         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2075         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2076         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2077
2078         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2079                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2080                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
2081                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
2082                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
2083                 blkptr_t blk;
2084
2085                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2086                 zio->io_vsd = dde;
2087
2088                 if (ddp_self == NULL)
2089                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2090
2091                 for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
2092                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
2093                                 continue;
2094                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
2095                             &blk);
2096                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
2097                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
2098                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
2099                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
2100                             &zio->io_bookmark));
2101                 }
2102                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2103         }
2104
2105         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
2106             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
2107             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
2108
2109         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2110 }
2111
2112 static int
2113 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
2114 {
2115         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2116
2117         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
2118                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2119
2120         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2121         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
2122         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2123
2124         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
2125                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2126                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
2127                 if (ddt == NULL) {
2128                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
2129                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2130                 }
2131                 if (dde == NULL) {
2132                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
2133                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
2134                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2135                 }
2136                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
2137                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
2138                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
2139                 }
2140                 ddt_repair_done(ddt, dde);
2141                 zio->io_vsd = NULL;
2142         }
2143
2144         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
2145
2146         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2147 }
2148
2149 static boolean_t
2150 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
2151 {
2152         spa_t *spa = zio->io_spa;
2153
2154         /*
2155          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
2156          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
2157          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
2158          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
2159          */
2160         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2161                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
2162
2163                 if (lio != NULL) {
2164                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
2165                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
2166                             zio->io_orig_size) != 0);
2167                 }
2168         }
2169
2170         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
2171                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2172
2173                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
2174                         arc_buf_t *abuf = NULL;
2175                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
2176                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
2177                         int error;
2178
2179                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
2180
2181                         ddt_exit(ddt);
2182
2183                         error = arc_read(NULL, spa, &blk,
2184                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
2185                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
2186                             &aflags, &zio->io_bookmark);
2187
2188                         if (error == 0) {
2189                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
2190                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
2191                                     zio->io_orig_size) != 0)
2192                                         error = SET_ERROR(EEXIST);
2193                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf));
2194                         }
2195
2196                         ddt_enter(ddt);
2197                         return (error != 0);
2198                 }
2199         }
2200
2201         return (B_FALSE);
2202 }
2203
2204 static void
2205 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
2206 {
2207         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2208         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2209         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2210         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2211         zio_t *pio;
2212
2213         if (zio->io_error)
2214                 return;
2215
2216         ddt_enter(ddt);
2217
2218         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2219
2220         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
2221
2222         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
2223                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
2224
2225         ddt_exit(ddt);
2226 }
2227
2228 static void
2229 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
2230 {
2231         int p = zio->io_prop.zp_copies;
2232         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
2233         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2234         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2235
2236         ddt_enter(ddt);
2237
2238         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2239         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2240         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2241
2242         if (zio->io_error == 0) {
2243                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
2244                         ddt_phys_addref(ddp);
2245         } else {
2246                 ddt_phys_clear(ddp);
2247         }
2248
2249         ddt_exit(ddt);
2250 }
2251
2252 static void
2253 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
2254 {
2255         int p = DDT_PHYS_DITTO;
2256         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2257         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2258         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
2259         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
2260         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
2261         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
2262
2263         ddt_enter(ddt);
2264
2265         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2266         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2267         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2268
2269         if (zio->io_error == 0) {
2270                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
2271                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2272                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
2273                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2274                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
2275                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2276         }
2277
2278         ddt_exit(ddt);
2279 }
2280
2281 static int
2282 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2283 {
2284         spa_t *spa = zio->io_spa;
2285         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2286         uint64_t txg = zio->io_txg;
2287         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2288         int p = zp->zp_copies;
2289         int ditto_copies;
2290         zio_t *cio = NULL;
2291         zio_t *dio = NULL;
2292         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2293         ddt_entry_t *dde;
2294         ddt_phys_t *ddp;
2295
2296         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2297         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2298         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2299
2300         ddt_enter(ddt);
2301         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2302         ddp = &dde->dde_phys[p];
2303
2304         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2305                 /*
2306                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2307                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2308                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2309                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2310                  */
2311                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2312                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2313                         zio_pop_transforms(zio);
2314                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2315                         BP_ZERO(bp);
2316                 } else {
2317                         zp->zp_dedup = B_FALSE;
2318                 }
2319                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2320                 ddt_exit(ddt);
2321                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2322         }
2323
2324         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2325         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2326
2327         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2328             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2329                 zio_prop_t czp = *zp;
2330
2331                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2332
2333                 /*
2334                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2335                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2336                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2337                  * This is safe, because using the override bp is just an
2338                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2339                  */
2340                 if (zio->io_bp_override) {
2341                         zio_pop_transforms(zio);
2342                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2343                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2344                         zio->io_bp_override = NULL;
2345                         BP_ZERO(bp);
2346                         ddt_exit(ddt);
2347                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2348                 }
2349
2350                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2351                     zio->io_orig_size, &czp, NULL, NULL,
2352                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2353                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2354
2355                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2356                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2357         }
2358
2359         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2360                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2361                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2362                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2363                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2364                 else
2365                         ddt_phys_addref(ddp);
2366         } else if (zio->io_bp_override) {
2367                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2368                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2369                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2370                 ddt_phys_addref(ddp);
2371         } else {
2372                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2373                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready, NULL,
2374                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2375                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2376
2377                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2378                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2379         }
2380
2381         ddt_exit(ddt);
2382
2383         if (cio)
2384                 zio_nowait(cio);
2385         if (dio)
2386                 zio_nowait(dio);
2387
2388         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2389 }
2390
2391 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2392
2393 static int
2394 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2395 {
2396         spa_t *spa = zio->io_spa;
2397         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2398         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2399         ddt_entry_t *dde;
2400         ddt_phys_t *ddp;
2401
2402         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2403         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2404
2405         ddt_enter(ddt);
2406         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2407         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2408         ddt_phys_decref(ddp);
2409         ddt_exit(ddt);
2410
2411         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2412 }
2413
2414 /*
2415  * ==========================================================================
2416  * Allocate and free blocks
2417  * ==========================================================================
2418  */
2419 static int
2420 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2421 {
2422         spa_t *spa = zio->io_spa;
2423         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2424         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2425         int error;
2426         int flags = 0;
2427
2428         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2429                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2430                 zio->io_gang_leader = zio;
2431         }
2432
2433         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2434         ASSERT0(BP_GET_NDVAS(bp));
2435         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2436         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2437         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2438
2439         /*
2440          * The dump device does not support gang blocks so allocation on
2441          * behalf of the dump device (i.e. ZIO_FLAG_NODATA) must avoid
2442          * the "fast" gang feature.
2443          */
2444         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) ? METASLAB_GANG_AVOID : 0;
2445         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD) ?
2446             METASLAB_GANG_CHILD : 0;
2447         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2448             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags);
2449
2450         if (error) {
2451                 spa_dbgmsg(spa, "%s: metaslab allocation failure: zio %p, "
2452                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), zio, zio->io_size,
2453                     error);
2454                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2455                         return (zio_write_gang_block(zio));
2456                 zio->io_error = error;
2457         }
2458
2459         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2460 }
2461
2462 static int
2463 zio_dva_free(zio_t *zio)
2464 {
2465         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2466
2467         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2468 }
2469
2470 static int
2471 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2472 {
2473         int error;
2474
2475         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2476         if (error)
2477                 zio->io_error = error;
2478
2479         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2484  * and we want to give back the block we just allocated.
2485  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2486  */
2487 static void
2488 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2489 {
2490         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2491         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2492
2493         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2494                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2495
2496         if (gn != NULL) {
2497                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2498                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2499                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2500                 }
2501         }
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2506  */
2507 int
2508 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2509     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2510 {
2511         int error = 1;
2512
2513         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2514
2515         /*
2516          * ZIL blocks are always contiguous (i.e. not gang blocks) so we
2517          * set the METASLAB_GANG_AVOID flag so that they don't "fast gang"
2518          * when allocating them.
2519          */
2520         if (use_slog) {
2521                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2522                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2523                     METASLAB_HINTBP_AVOID | METASLAB_GANG_AVOID);
2524         }
2525
2526         if (error) {
2527                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2528                     new_bp, 1, txg, old_bp,
2529                     METASLAB_HINTBP_AVOID);
2530         }
2531
2532         if (error == 0) {
2533                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2534                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2535                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2536                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2537                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2538                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2539                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2540                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2541                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2542                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2543         }
2544
2545         return (error);
2546 }
2547
2548 /*
2549  * Free an intent log block.
2550  */
2551 void
2552 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2553 {
2554         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2555         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2556
2557         zio_free(spa, txg, bp);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * ==========================================================================
2562  * Read, write and delete to physical devices
2563  * ==========================================================================
2564  */
2565 static int
2566 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2567 {
2568         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2569         uint64_t align;
2570         spa_t *spa = zio->io_spa;
2571         int ret;
2572
2573         ASSERT(zio->io_error == 0);
2574         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2575
2576         if (vd == NULL) {
2577                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2578                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2579
2580                 /*
2581                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2582                  */
2583                 return (vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio));
2584         }
2585
2586         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2587             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW) {
2588                 trim_map_free(vd, zio->io_offset, zio->io_size, zio->io_txg);
2589                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2590         }
2591
2592         /*
2593          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2594          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2595          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2596          * characteristics:
2597          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2598          *      - any reads of user data
2599          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2600          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2601          */
2602         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2603             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2604             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2605             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2606                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2607                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2608                 if (old != new)
2609                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2610         }
2611
2612         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2613
2614         if ((!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) ||
2615             (vd->vdev_top->vdev_physical_ashift > SPA_MINBLOCKSHIFT)) &&
2616             P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2617                 /* Transform logical writes to be a full physical block size. */
2618                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2619                 char *abuf = NULL;
2620                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2621                     zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2622                         abuf = zio_buf_alloc(asize);
2623                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2624                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2625                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2626                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2627                 }
2628                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, abuf ? asize : 0,
2629                     zio_subblock);
2630         }
2631
2632         /*
2633          * If this is not a physical io, make sure that it is properly aligned
2634          * before proceeding.
2635          */
2636         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL)) {
2637                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, align));
2638                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, align));
2639         } else {
2640                 /*
2641                  * For physical writes, we allow 512b aligned writes and assume
2642                  * the device will perform a read-modify-write as necessary.
2643                  */
2644                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, SPA_MINBLOCKSIZE));
2645                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, SPA_MINBLOCKSIZE));
2646         }
2647
2648         VERIFY(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || spa_writeable(spa));
2649
2650         /*
2651          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2652          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2653          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2654          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2655          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2656          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2657          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2658          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2659          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2660          * The same logic applies to any form of nested replication:
2661          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2662          */
2663         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2664             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2665             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2666             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2667                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2668                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2669                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2670         }
2671
2672         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2673                 switch (zio->io_type) {
2674                 case ZIO_TYPE_READ:
2675                         if (vdev_cache_read(zio))
2676                                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2677                         /* FALLTHROUGH */
2678                 case ZIO_TYPE_WRITE:
2679                 case ZIO_TYPE_FREE:
2680                         if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2681                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2682
2683                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2684                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2685                                 zio_interrupt(zio);
2686                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2687                         }
2688                         break;
2689                 }
2690                 /*
2691                  * Note that we ignore repair writes for TRIM because they can
2692                  * conflict with normal writes. This isn't an issue because, by
2693                  * definition, we only repair blocks that aren't freed.
2694                  */
2695                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2696                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2697                     !trim_map_write_start(zio))
2698                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2699         }
2700
2701         ret = vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio);
2702         ASSERT(ret == ZIO_PIPELINE_STOP);
2703
2704         return (ret);
2705 }
2706
2707 static int
2708 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2709 {
2710         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2711         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2712         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2713
2714         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2715                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2716
2717         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2718             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE || zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE);
2719
2720         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2721             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE ||
2722             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE)) {
2723
2724                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2725                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR))
2726                         trim_map_write_done(zio);
2727
2728                 vdev_queue_io_done(zio);
2729
2730                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2731                         vdev_cache_write(zio);
2732
2733                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2734                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2735                             zio, EIO);
2736
2737                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2738                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2739
2740                 if (zio->io_error) {
2741                         if (zio->io_error == ENOTSUP &&
2742                             zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) {
2743                                 /* Not all devices support TRIM. */
2744                         } else if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2745                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2746                         } else {
2747                                 unexpected_error = B_TRUE;
2748                         }
2749                 }
2750         }
2751
2752         ops->vdev_op_io_done(zio);
2753
2754         if (unexpected_error)
2755                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2756
2757         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2758 }
2759
2760 /*
2761  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2762  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2763  */
2764 static void
2765 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2766     const void *good_buf)
2767 {
2768         /* no processing needed */
2769         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2770 }
2771
2772 /*ARGSUSED*/
2773 void
2774 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2775 {
2776         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2777
2778         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2779
2780         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2781         zcr->zcr_cbdata = buf;
2782         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2783         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2784 }
2785
2786 static int
2787 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2788 {
2789         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2790
2791         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2792                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2793
2794         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2795                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2796
2797         if (zio->io_vsd != NULL) {
2798                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2799                 zio->io_vsd = NULL;
2800         }
2801
2802         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2803                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2804
2805         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE &&
2806             zio->io_priority != ZIO_PRIORITY_NOW) {
2807                 switch (zio->io_error) {
2808                 case 0:
2809                         ZIO_TRIM_STAT_INCR(bytes, zio->io_size);
2810                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(success);
2811                         break;
2812                 case EOPNOTSUPP:
2813                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(unsupported);
2814                         break;
2815                 default:
2816                         ZIO_TRIM_STAT_BUMP(failed);
2817                         break;
2818                 }
2819         }
2820
2821         /*
2822          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2823          *
2824          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2825          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2826          */
2827         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2828             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2829                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2830                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2831                 zio->io_error = 0;
2832                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2833                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2834                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2835                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2836                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2837                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2838         }
2839
2840         /*
2841          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2842          * if the device is not accessible at all.
2843          */
2844         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2845             !vdev_accessible(vd, zio))
2846                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
2847
2848         /*
2849          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2850          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2851          */
2852         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2853             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2854                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2855         }
2856
2857         if (zio->io_error)
2858                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2859
2860         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2861             zio->io_physdone != NULL) {
2862                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DELEGATED));
2863                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV);
2864                 zio->io_physdone(zio->io_logical);
2865         }
2866
2867         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2868 }
2869
2870 void
2871 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2872 {
2873         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2874         ASSERT(zio->io_error == 0);
2875
2876         zio->io_stage >>= 1;
2877 }
2878
2879 void
2880 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2881 {
2882         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2883
2884         zio->io_stage >>= 1;
2885 }
2886
2887 void
2888 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2889 {
2890         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2891         ASSERT(zio->io_error == 0);
2892
2893         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2894         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2895 }
2896
2897 /*
2898  * ==========================================================================
2899  * Generate and verify checksums
2900  * ==========================================================================
2901  */
2902 static int
2903 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2904 {
2905         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2906         enum zio_checksum checksum;
2907
2908         if (bp == NULL) {
2909                 /*
2910                  * This is zio_write_phys().
2911                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2912                  */
2913                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2914
2915                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2916                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2917
2918                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2919         } else {
2920                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2921                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2922                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2923                 } else {
2924                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2925                 }
2926         }
2927
2928         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2929
2930         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2931 }
2932
2933 static int
2934 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2935 {
2936         zio_bad_cksum_t info;
2937         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2938         int error;
2939
2940         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2941
2942         if (bp == NULL) {
2943                 /*
2944                  * This is zio_read_phys().
2945                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2946                  */
2947                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2948                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2949
2950                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2951         }
2952
2953         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2954                 zio->io_error = error;
2955                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2956                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2957                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2958                             zio->io_size, NULL, &info);
2959                 }
2960         }
2961
2962         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2963 }
2964
2965 /*
2966  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2967  */
2968 void
2969 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2970 {
2971         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2972 }
2973
2974 /*
2975  * ==========================================================================
2976  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2977  * An error of 0 indicates success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2978  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2979  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2980  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2981  * ==========================================================================
2982  */
2983 int
2984 zio_worst_error(int e1, int e2)
2985 {
2986         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2987         int r1, r2;
2988
2989         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2990                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2991                         break;
2992
2993         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
2994                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
2995                         break;
2996
2997         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
2998 }
2999
3000 /*
3001  * ==========================================================================
3002  * I/O completion
3003  * ==========================================================================
3004  */
3005 static int
3006 zio_ready(zio_t *zio)
3007 {
3008         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3009         zio_t *pio, *pio_next;
3010
3011         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
3012             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
3013                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3014
3015         if (zio->io_ready) {
3016                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
3017                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp) ||
3018                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
3019                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
3020
3021                 zio->io_ready(zio);
3022         }
3023
3024         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
3025                 zio->io_bp_copy = *bp;
3026
3027         if (zio->io_error)
3028                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
3029
3030         mutex_enter(&zio->io_lock);
3031         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
3032         pio = zio_walk_parents(zio);
3033         mutex_exit(&zio->io_lock);
3034
3035         /*
3036          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
3037          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
3038          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
3039          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
3040          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
3041          */
3042         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
3043                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3044                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
3045         }
3046
3047         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
3048                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
3049                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
3050                 } else {
3051                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
3052                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
3053                 }
3054         }
3055
3056         if (zio_injection_enabled &&
3057             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
3058                 zio_handle_ignored_writes(zio);
3059
3060         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
3061 }
3062
3063 static int
3064 zio_done(zio_t *zio)
3065 {
3066         spa_t *spa = zio->io_spa;
3067         zio_t *lio = zio->io_logical;
3068         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3069         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3070         uint64_t psize = zio->io_size;
3071         zio_t *pio, *pio_next;
3072
3073         /*
3074          * If our children haven't all completed,
3075          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
3076          */
3077         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
3078             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
3079             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
3080             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
3081                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3082
3083         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
3084                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
3085                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
3086
3087         if (bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
3088                 ASSERT(bp->blk_pad[0] == 0);
3089                 ASSERT(bp->blk_pad[1] == 0);
3090                 ASSERT(bcmp(bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
3091                     (bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
3092                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(bp) &&
3093                     zio->io_bp_override == NULL &&
3094                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
3095                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
3096                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(bp));
3097                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(bp) == 0 ||
3098                             (BP_COUNT_GANG(bp) == BP_GET_NDVAS(bp)));
3099                 }
3100                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)
3101                         VERIFY(BP_EQUAL(bp, &zio->io_bp_orig));
3102         }
3103
3104         /*
3105          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
3106          */
3107         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
3108         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
3109         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
3110
3111         /*
3112          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
3113          * checksum reports now while we still have the transformed data.
3114          */
3115         if (zio->io_error == 0) {
3116                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3117                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3118                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
3119                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
3120                         char *abuf = zio->io_data;
3121
3122                         if (asize != psize) {
3123                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
3124                                 bcopy(zio->io_data, abuf, psize);
3125                                 bzero(abuf + psize, asize - psize);
3126                         }
3127
3128                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3129                         zcr->zcr_next = NULL;
3130                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
3131                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3132
3133                         if (asize != psize)
3134                                 zio_buf_free(abuf, asize);
3135                 }
3136         }
3137
3138         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
3139
3140         vdev_stat_update(zio, psize);
3141
3142         if (zio->io_error) {
3143                 /*
3144                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
3145                  * generate an error message describing the I/O failure
3146                  * at the block level.  We ignore these errors if the
3147                  * device is currently unavailable.
3148                  */
3149                 if (zio->io_error != ECKSUM && vd != NULL && !vdev_is_dead(vd))
3150                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, spa, vd, zio, 0, 0);
3151
3152                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
3153                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
3154                     zio == lio) {
3155                         /*
3156                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
3157                          * error and generate a logical data ereport.
3158                          */
3159                         spa_log_error(spa, zio);
3160                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, spa, NULL, zio,
3161                             0, 0);
3162                 }
3163         }
3164
3165         if (zio->io_error && zio == lio) {
3166                 /*
3167                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
3168                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
3169                  */
3170                 ASSERT(vd == NULL && bp != NULL);
3171                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3172
3173                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
3174                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
3175                         if (zio->io_error != ENOSPC)
3176                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
3177                         else
3178                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3179                 }
3180
3181                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3182                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
3183                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
3184                     zio->io_error == ENXIO &&
3185                     spa_load_state(spa) == SPA_LOAD_NONE &&
3186                     spa_get_failmode(spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
3187                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3188
3189                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
3190                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
3191
3192                 /*
3193                  * Here is a possibly good place to attempt to do
3194                  * either combinatorial reconstruction or error correction
3195                  * based on checksums.  It also might be a good place
3196                  * to send out preliminary ereports before we suspend
3197                  * processing.
3198                  */
3199         }
3200
3201         /*
3202          * If there were logical child errors, they apply to us now.
3203          * We defer this until now to avoid conflating logical child
3204          * errors with errors that happened to the zio itself when
3205          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
3206          */
3207         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
3208
3209         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
3210             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
3211             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)))
3212                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, bp);
3213
3214         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
3215
3216         /*
3217          * Godfather I/Os should never suspend.
3218          */
3219         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3220             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
3221                 zio->io_reexecute = 0;
3222
3223         if (zio->io_reexecute) {
3224                 /*
3225                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
3226                  *
3227                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
3228                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
3229                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
3230                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
3231                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
3232                  *
3233                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
3234                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
3235                  * parents not executing until children are ready.
3236                  */
3237                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3238
3239                 zio->io_gang_leader = NULL;
3240
3241                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3242                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3243                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3244
3245                 /*
3246                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
3247                  * not a true parent to them. It will track them through
3248                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
3249                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
3250                  * I/O to return status without blocking.
3251                  */
3252                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3253                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3254                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
3255
3256                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
3257                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
3258                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3259                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3260                         }
3261                 }
3262
3263                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
3264                         /*
3265                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
3266                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
3267                          * upward since we haven't permanently failed yet.
3268                          */
3269                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
3270                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
3271                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3272                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
3273                         /*
3274                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
3275                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
3276                          */
3277                         zio_suspend(spa, zio);
3278                 } else {
3279                         /*
3280                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
3281                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
3282                          */
3283 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
3284                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_next == NULL);
3285 #else
3286                         ASSERT(zio->io_tqent.tqent_task.ta_pending == 0);
3287 #endif
3288                         spa_taskq_dispatch_ent(spa, ZIO_TYPE_CLAIM,
3289                             ZIO_TASKQ_ISSUE, (task_func_t *)zio_reexecute, zio,
3290                             0, &zio->io_tqent);
3291                 }
3292                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3293         }
3294
3295         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
3296         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
3297         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
3298
3299         /*
3300          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
3301          */
3302         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
3303                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
3304                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
3305                 zcr->zcr_next = NULL;
3306                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
3307                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
3308         }
3309
3310         /*
3311          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
3312          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
3313          * such, cannot acquire any new parents.
3314          */
3315         if (zio->io_done)
3316                 zio->io_done(zio);
3317
3318         mutex_enter(&zio->io_lock);
3319         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
3320         mutex_exit(&zio->io_lock);
3321
3322         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
3323                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
3324                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
3325                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
3326                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
3327         }
3328
3329         if (zio->io_waiter != NULL) {
3330                 mutex_enter(&zio->io_lock);
3331                 zio->io_executor = NULL;
3332                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
3333                 mutex_exit(&zio->io_lock);
3334         } else {
3335                 zio_destroy(zio);
3336         }
3337
3338         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
3339 }
3340
3341 /*
3342  * ==========================================================================
3343  * I/O pipeline definition
3344  * ==========================================================================
3345  */
3346 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
3347         NULL,
3348         zio_read_bp_init,
3349         zio_free_bp_init,
3350         zio_issue_async,
3351         zio_write_bp_init,
3352         zio_checksum_generate,
3353         zio_nop_write,
3354         zio_ddt_read_start,
3355         zio_ddt_read_done,
3356         zio_ddt_write,
3357         zio_ddt_free,
3358         zio_gang_assemble,
3359         zio_gang_issue,
3360         zio_dva_allocate,
3361         zio_dva_free,
3362         zio_dva_claim,
3363         zio_ready,
3364         zio_vdev_io_start,
3365         zio_vdev_io_done,
3366         zio_vdev_io_assess,
3367         zio_checksum_verify,
3368         zio_done
3369 };
3370
3371 /* dnp is the dnode for zb1->zb_object */
3372 boolean_t
3373 zbookmark_is_before(const dnode_phys_t *dnp, const zbookmark_phys_t *zb1,
3374     const zbookmark_phys_t *zb2)
3375 {
3376         uint64_t zb1nextL0, zb2thisobj;
3377
3378         ASSERT(zb1->zb_objset == zb2->zb_objset);
3379         ASSERT(zb2->zb_level == 0);
3380
3381         /* The objset_phys_t isn't before anything. */
3382         if (dnp == NULL)
3383                 return (B_FALSE);
3384
3385         zb1nextL0 = (zb1->zb_blkid + 1) <<
3386             ((zb1->zb_level) * (dnp->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT));
3387
3388         zb2thisobj = zb2->zb_object ? zb2->zb_object :
3389             zb2->zb_blkid << (DNODE_BLOCK_SHIFT - DNODE_SHIFT);
3390
3391         if (zb1->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
3392                 uint64_t nextobj = zb1nextL0 *
3393                     (dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT) >> DNODE_SHIFT;
3394                 return (nextobj <= zb2thisobj);
3395         }
3396
3397         if (zb1->zb_object < zb2thisobj)
3398                 return (B_TRUE);
3399         if (zb1->zb_object > zb2thisobj)
3400                 return (B_FALSE);
3401         if (zb2->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
3402                 return (B_FALSE);
3403         return (zb1nextL0 <= zb2->zb_blkid);
3404 }