]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/contrib/openzfs/module/zfs/zio.c
unbound: Vendor import 1.15.0
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / contrib / openzfs / module / 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, 2020 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
26  * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
27  * Copyright (c) 2019, Allan Jude
28  * Copyright (c) 2021, Datto, Inc.
29  */
30
31 #include <sys/sysmacros.h>
32 #include <sys/zfs_context.h>
33 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
34 #include <sys/spa.h>
35 #include <sys/txg.h>
36 #include <sys/spa_impl.h>
37 #include <sys/vdev_impl.h>
38 #include <sys/vdev_trim.h>
39 #include <sys/zio_impl.h>
40 #include <sys/zio_compress.h>
41 #include <sys/zio_checksum.h>
42 #include <sys/dmu_objset.h>
43 #include <sys/arc.h>
44 #include <sys/ddt.h>
45 #include <sys/blkptr.h>
46 #include <sys/zfeature.h>
47 #include <sys/dsl_scan.h>
48 #include <sys/metaslab_impl.h>
49 #include <sys/time.h>
50 #include <sys/trace_zfs.h>
51 #include <sys/abd.h>
52 #include <sys/dsl_crypt.h>
53 #include <cityhash.h>
54
55 /*
56  * ==========================================================================
57  * I/O type descriptions
58  * ==========================================================================
59  */
60 const char *const zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
61         /*
62          * Note: Linux kernel thread name length is limited
63          * so these names will differ from upstream open zfs.
64          */
65         "z_null", "z_rd", "z_wr", "z_fr", "z_cl", "z_ioctl", "z_trim"
66 };
67
68 int zio_dva_throttle_enabled = B_TRUE;
69 static int zio_deadman_log_all = B_FALSE;
70
71 /*
72  * ==========================================================================
73  * I/O kmem caches
74  * ==========================================================================
75  */
76 static kmem_cache_t *zio_cache;
77 static kmem_cache_t *zio_link_cache;
78 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
79 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
80 #if defined(ZFS_DEBUG) && !defined(_KERNEL)
81 static uint64_t zio_buf_cache_allocs[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
82 static uint64_t zio_buf_cache_frees[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
83 #endif
84
85 /* Mark IOs as "slow" if they take longer than 30 seconds */
86 static int zio_slow_io_ms = (30 * MILLISEC);
87
88 #define BP_SPANB(indblkshift, level) \
89         (((uint64_t)1) << ((level) * ((indblkshift) - SPA_BLKPTRSHIFT)))
90 #define COMPARE_META_LEVEL      0x80000000ul
91 /*
92  * The following actions directly effect the spa's sync-to-convergence logic.
93  * The values below define the sync pass when we start performing the action.
94  * Care should be taken when changing these values as they directly impact
95  * spa_sync() performance. Tuning these values may introduce subtle performance
96  * pathologies and should only be done in the context of performance analysis.
97  * These tunables will eventually be removed and replaced with #defines once
98  * enough analysis has been done to determine optimal values.
99  *
100  * The 'zfs_sync_pass_deferred_free' pass must be greater than 1 to ensure that
101  * regular blocks are not deferred.
102  *
103  * Starting in sync pass 8 (zfs_sync_pass_dont_compress), we disable
104  * compression (including of metadata).  In practice, we don't have this
105  * many sync passes, so this has no effect.
106  *
107  * The original intent was that disabling compression would help the sync
108  * passes to converge. However, in practice disabling compression increases
109  * the average number of sync passes, because when we turn compression off, a
110  * lot of block's size will change and thus we have to re-allocate (not
111  * overwrite) them. It also increases the number of 128KB allocations (e.g.
112  * for indirect blocks and spacemaps) because these will not be compressed.
113  * The 128K allocations are especially detrimental to performance on highly
114  * fragmented systems, which may have very few free segments of this size,
115  * and may need to load new metaslabs to satisfy 128K allocations.
116  */
117 int zfs_sync_pass_deferred_free = 2; /* defer frees starting in this pass */
118 static int zfs_sync_pass_dont_compress = 8; /* don't compress s. i. t. p. */
119 static int zfs_sync_pass_rewrite = 2; /* rewrite new bps s. i. t. p. */
120
121 /*
122  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
123  * stage set or will have it later in its lifetime.
124  */
125 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
126
127 /*
128  * Enable smaller cores by excluding metadata
129  * allocations as well.
130  */
131 int zio_exclude_metadata = 0;
132 static int zio_requeue_io_start_cut_in_line = 1;
133
134 #ifdef ZFS_DEBUG
135 static const int zio_buf_debug_limit = 16384;
136 #else
137 static const int zio_buf_debug_limit = 0;
138 #endif
139
140 static inline void __zio_execute(zio_t *zio);
141
142 static void zio_taskq_dispatch(zio_t *, zio_taskq_type_t, boolean_t);
143
144 void
145 zio_init(void)
146 {
147         size_t c;
148
149         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
150             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
151         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
152             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
153
154         /*
155          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
156          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For larger buffers, we want a cache
157          * for each quarter-power of 2.
158          */
159         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
160                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
161                 size_t p2 = size;
162                 size_t align = 0;
163                 size_t data_cflags, cflags;
164
165                 data_cflags = KMC_NODEBUG;
166                 cflags = (zio_exclude_metadata || size > zio_buf_debug_limit) ?
167                     KMC_NODEBUG : 0;
168
169 #if defined(_ILP32) && defined(_KERNEL)
170                 /*
171                  * Cache size limited to 1M on 32-bit platforms until ARC
172                  * buffers no longer require virtual address space.
173                  */
174                 if (size > zfs_max_recordsize)
175                         break;
176 #endif
177
178                 while (!ISP2(p2))
179                         p2 &= p2 - 1;
180
181 #ifndef _KERNEL
182                 /*
183                  * If we are using watchpoints, put each buffer on its own page,
184                  * to eliminate the performance overhead of trapping to the
185                  * kernel when modifying a non-watched buffer that shares the
186                  * page with a watched buffer.
187                  */
188                 if (arc_watch && !IS_P2ALIGNED(size, PAGESIZE))
189                         continue;
190                 /*
191                  * Here's the problem - on 4K native devices in userland on
192                  * Linux using O_DIRECT, buffers must be 4K aligned or I/O
193                  * will fail with EINVAL, causing zdb (and others) to coredump.
194                  * Since userland probably doesn't need optimized buffer caches,
195                  * we just force 4K alignment on everything.
196                  */
197                 align = 8 * SPA_MINBLOCKSIZE;
198 #else
199                 if (size < PAGESIZE) {
200                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
201                 } else if (IS_P2ALIGNED(size, p2 >> 2)) {
202                         align = PAGESIZE;
203                 }
204 #endif
205
206                 if (align != 0) {
207                         char name[36];
208                         if (cflags == data_cflags) {
209                                 /*
210                                  * Resulting kmem caches would be identical.
211                                  * Save memory by creating only one.
212                                  */
213                                 (void) snprintf(name, sizeof (name),
214                                     "zio_buf_comb_%lu", (ulong_t)size);
215                                 zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name,
216                                     size, align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
217                                     cflags);
218                                 zio_data_buf_cache[c] = zio_buf_cache[c];
219                                 continue;
220                         }
221                         (void) snprintf(name, sizeof (name), "zio_buf_%lu",
222                             (ulong_t)size);
223                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
224                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, cflags);
225
226                         (void) snprintf(name, sizeof (name), "zio_data_buf_%lu",
227                             (ulong_t)size);
228                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
229                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, data_cflags);
230                 }
231         }
232
233         while (--c != 0) {
234                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
235                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
236                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
237
238                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
239                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
240                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
241         }
242
243         zio_inject_init();
244
245         lz4_init();
246 }
247
248 void
249 zio_fini(void)
250 {
251         size_t n = SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
252
253 #if defined(ZFS_DEBUG) && !defined(_KERNEL)
254         for (size_t i = 0; i < n; i++) {
255                 if (zio_buf_cache_allocs[i] != zio_buf_cache_frees[i])
256                         (void) printf("zio_fini: [%d] %llu != %llu\n",
257                             (int)((i + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT),
258                             (long long unsigned)zio_buf_cache_allocs[i],
259                             (long long unsigned)zio_buf_cache_frees[i]);
260         }
261 #endif
262
263         /*
264          * The same kmem cache can show up multiple times in both zio_buf_cache
265          * and zio_data_buf_cache. Do a wasteful but trivially correct scan to
266          * sort it out.
267          */
268         for (size_t i = 0; i < n; i++) {
269                 kmem_cache_t *cache = zio_buf_cache[i];
270                 if (cache == NULL)
271                         continue;
272                 for (size_t j = i; j < n; j++) {
273                         if (cache == zio_buf_cache[j])
274                                 zio_buf_cache[j] = NULL;
275                         if (cache == zio_data_buf_cache[j])
276                                 zio_data_buf_cache[j] = NULL;
277                 }
278                 kmem_cache_destroy(cache);
279         }
280
281         for (size_t i = 0; i < n; i++) {
282                 kmem_cache_t *cache = zio_data_buf_cache[i];
283                 if (cache == NULL)
284                         continue;
285                 for (size_t j = i; j < n; j++) {
286                         if (cache == zio_data_buf_cache[j])
287                                 zio_data_buf_cache[j] = NULL;
288                 }
289                 kmem_cache_destroy(cache);
290         }
291
292         for (size_t i = 0; i < n; i++) {
293                 VERIFY3P(zio_buf_cache[i], ==, NULL);
294                 VERIFY3P(zio_data_buf_cache[i], ==, NULL);
295         }
296
297         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
298         kmem_cache_destroy(zio_cache);
299
300         zio_inject_fini();
301
302         lz4_fini();
303 }
304
305 /*
306  * ==========================================================================
307  * Allocate and free I/O buffers
308  * ==========================================================================
309  */
310
311 /*
312  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
313  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
314  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
315  * excess / transient data in-core during a crashdump.
316  */
317 void *
318 zio_buf_alloc(size_t size)
319 {
320         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
321
322         VERIFY3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
323 #if defined(ZFS_DEBUG) && !defined(_KERNEL)
324         atomic_add_64(&zio_buf_cache_allocs[c], 1);
325 #endif
326
327         return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
328 }
329
330 /*
331  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
332  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
333  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
334  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
335  */
336 void *
337 zio_data_buf_alloc(size_t size)
338 {
339         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
340
341         VERIFY3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
342
343         return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
344 }
345
346 void
347 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
348 {
349         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
350
351         VERIFY3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
352 #if defined(ZFS_DEBUG) && !defined(_KERNEL)
353         atomic_add_64(&zio_buf_cache_frees[c], 1);
354 #endif
355
356         kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
357 }
358
359 void
360 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
361 {
362         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
363
364         VERIFY3U(c, <, SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
365
366         kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
367 }
368
369 static void
370 zio_abd_free(void *abd, size_t size)
371 {
372         (void) size;
373         abd_free((abd_t *)abd);
374 }
375
376 /*
377  * ==========================================================================
378  * Push and pop I/O transform buffers
379  * ==========================================================================
380  */
381 void
382 zio_push_transform(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
383     zio_transform_func_t *transform)
384 {
385         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_SLEEP);
386
387         zt->zt_orig_abd = zio->io_abd;
388         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
389         zt->zt_bufsize = bufsize;
390         zt->zt_transform = transform;
391
392         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
393         zio->io_transform_stack = zt;
394
395         zio->io_abd = data;
396         zio->io_size = size;
397 }
398
399 void
400 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
401 {
402         zio_transform_t *zt;
403
404         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
405                 if (zt->zt_transform != NULL)
406                         zt->zt_transform(zio,
407                             zt->zt_orig_abd, zt->zt_orig_size);
408
409                 if (zt->zt_bufsize != 0)
410                         abd_free(zio->io_abd);
411
412                 zio->io_abd = zt->zt_orig_abd;
413                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
414                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
415
416                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
417         }
418 }
419
420 /*
421  * ==========================================================================
422  * I/O transform callbacks for subblocks, decompression, and decryption
423  * ==========================================================================
424  */
425 static void
426 zio_subblock(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
427 {
428         ASSERT(zio->io_size > size);
429
430         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
431                 abd_copy(data, zio->io_abd, size);
432 }
433
434 static void
435 zio_decompress(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
436 {
437         if (zio->io_error == 0) {
438                 void *tmp = abd_borrow_buf(data, size);
439                 int ret = zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
440                     zio->io_abd, tmp, zio->io_size, size,
441                     &zio->io_prop.zp_complevel);
442                 abd_return_buf_copy(data, tmp, size);
443
444                 if (zio_injection_enabled && ret == 0)
445                         ret = zio_handle_fault_injection(zio, EINVAL);
446
447                 if (ret != 0)
448                         zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
449         }
450 }
451
452 static void
453 zio_decrypt(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
454 {
455         int ret;
456         void *tmp;
457         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
458         spa_t *spa = zio->io_spa;
459         uint64_t dsobj = zio->io_bookmark.zb_objset;
460         uint64_t lsize = BP_GET_LSIZE(bp);
461         dmu_object_type_t ot = BP_GET_TYPE(bp);
462         uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
463         uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
464         uint8_t mac[ZIO_DATA_MAC_LEN];
465         boolean_t no_crypt = B_FALSE;
466
467         ASSERT(BP_USES_CRYPT(bp));
468         ASSERT3U(size, !=, 0);
469
470         if (zio->io_error != 0)
471                 return;
472
473         /*
474          * Verify the cksum of MACs stored in an indirect bp. It will always
475          * be possible to verify this since it does not require an encryption
476          * key.
477          */
478         if (BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM(bp)) {
479                 zio_crypt_decode_mac_bp(bp, mac);
480
481                 if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF) {
482                         /*
483                          * We haven't decompressed the data yet, but
484                          * zio_crypt_do_indirect_mac_checksum() requires
485                          * decompressed data to be able to parse out the MACs
486                          * from the indirect block. We decompress it now and
487                          * throw away the result after we are finished.
488                          */
489                         tmp = zio_buf_alloc(lsize);
490                         ret = zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(bp),
491                             zio->io_abd, tmp, zio->io_size, lsize,
492                             &zio->io_prop.zp_complevel);
493                         if (ret != 0) {
494                                 ret = SET_ERROR(EIO);
495                                 goto error;
496                         }
497                         ret = zio_crypt_do_indirect_mac_checksum(B_FALSE,
498                             tmp, lsize, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp), mac);
499                         zio_buf_free(tmp, lsize);
500                 } else {
501                         ret = zio_crypt_do_indirect_mac_checksum_abd(B_FALSE,
502                             zio->io_abd, size, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp), mac);
503                 }
504                 abd_copy(data, zio->io_abd, size);
505
506                 if (zio_injection_enabled && ot != DMU_OT_DNODE && ret == 0) {
507                         ret = zio_handle_decrypt_injection(spa,
508                             &zio->io_bookmark, ot, ECKSUM);
509                 }
510                 if (ret != 0)
511                         goto error;
512
513                 return;
514         }
515
516         /*
517          * If this is an authenticated block, just check the MAC. It would be
518          * nice to separate this out into its own flag, but for the moment
519          * enum zio_flag is out of bits.
520          */
521         if (BP_IS_AUTHENTICATED(bp)) {
522                 if (ot == DMU_OT_OBJSET) {
523                         ret = spa_do_crypt_objset_mac_abd(B_FALSE, spa,
524                             dsobj, zio->io_abd, size, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
525                 } else {
526                         zio_crypt_decode_mac_bp(bp, mac);
527                         ret = spa_do_crypt_mac_abd(B_FALSE, spa, dsobj,
528                             zio->io_abd, size, mac);
529                         if (zio_injection_enabled && ret == 0) {
530                                 ret = zio_handle_decrypt_injection(spa,
531                                     &zio->io_bookmark, ot, ECKSUM);
532                         }
533                 }
534                 abd_copy(data, zio->io_abd, size);
535
536                 if (ret != 0)
537                         goto error;
538
539                 return;
540         }
541
542         zio_crypt_decode_params_bp(bp, salt, iv);
543
544         if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
545                 tmp = abd_borrow_buf_copy(zio->io_abd, sizeof (zil_chain_t));
546                 zio_crypt_decode_mac_zil(tmp, mac);
547                 abd_return_buf(zio->io_abd, tmp, sizeof (zil_chain_t));
548         } else {
549                 zio_crypt_decode_mac_bp(bp, mac);
550         }
551
552         ret = spa_do_crypt_abd(B_FALSE, spa, &zio->io_bookmark, BP_GET_TYPE(bp),
553             BP_GET_DEDUP(bp), BP_SHOULD_BYTESWAP(bp), salt, iv, mac, size, data,
554             zio->io_abd, &no_crypt);
555         if (no_crypt)
556                 abd_copy(data, zio->io_abd, size);
557
558         if (ret != 0)
559                 goto error;
560
561         return;
562
563 error:
564         /* assert that the key was found unless this was speculative */
565         ASSERT(ret != EACCES || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE));
566
567         /*
568          * If there was a decryption / authentication error return EIO as
569          * the io_error. If this was not a speculative zio, create an ereport.
570          */
571         if (ret == ECKSUM) {
572                 zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
573                 if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE) == 0) {
574                         spa_log_error(spa, &zio->io_bookmark);
575                         (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_AUTHENTICATION,
576                             spa, NULL, &zio->io_bookmark, zio, 0);
577                 }
578         } else {
579                 zio->io_error = ret;
580         }
581 }
582
583 /*
584  * ==========================================================================
585  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
586  * ==========================================================================
587  */
588 zio_t *
589 zio_walk_parents(zio_t *cio, zio_link_t **zl)
590 {
591         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
592
593         *zl = (*zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, *zl);
594         if (*zl == NULL)
595                 return (NULL);
596
597         ASSERT((*zl)->zl_child == cio);
598         return ((*zl)->zl_parent);
599 }
600
601 zio_t *
602 zio_walk_children(zio_t *pio, zio_link_t **zl)
603 {
604         list_t *cl = &pio->io_child_list;
605
606         ASSERT(MUTEX_HELD(&pio->io_lock));
607
608         *zl = (*zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, *zl);
609         if (*zl == NULL)
610                 return (NULL);
611
612         ASSERT((*zl)->zl_parent == pio);
613         return ((*zl)->zl_child);
614 }
615
616 zio_t *
617 zio_unique_parent(zio_t *cio)
618 {
619         zio_link_t *zl = NULL;
620         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio, &zl);
621
622         VERIFY3P(zio_walk_parents(cio, &zl), ==, NULL);
623         return (pio);
624 }
625
626 void
627 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
628 {
629         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP);
630
631         /*
632          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
633          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
634          * Vdev I/Os can only have vdev children.
635          * The following ASSERT captures all of these constraints.
636          */
637         ASSERT3S(cio->io_child_type, <=, pio->io_child_type);
638
639         zl->zl_parent = pio;
640         zl->zl_child = cio;
641
642         mutex_enter(&pio->io_lock);
643         mutex_enter(&cio->io_lock);
644
645         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
646
647         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
648                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
649
650         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
651         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
652
653         pio->io_child_count++;
654         cio->io_parent_count++;
655
656         mutex_exit(&cio->io_lock);
657         mutex_exit(&pio->io_lock);
658 }
659
660 static void
661 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
662 {
663         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
664         ASSERT(zl->zl_child == cio);
665
666         mutex_enter(&pio->io_lock);
667         mutex_enter(&cio->io_lock);
668
669         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
670         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
671
672         pio->io_child_count--;
673         cio->io_parent_count--;
674
675         mutex_exit(&cio->io_lock);
676         mutex_exit(&pio->io_lock);
677         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
678 }
679
680 static boolean_t
681 zio_wait_for_children(zio_t *zio, uint8_t childbits, enum zio_wait_type wait)
682 {
683         boolean_t waiting = B_FALSE;
684
685         mutex_enter(&zio->io_lock);
686         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
687         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++) {
688                 if (!(ZIO_CHILD_BIT_IS_SET(childbits, c)))
689                         continue;
690
691                 uint64_t *countp = &zio->io_children[c][wait];
692                 if (*countp != 0) {
693                         zio->io_stage >>= 1;
694                         ASSERT3U(zio->io_stage, !=, ZIO_STAGE_OPEN);
695                         zio->io_stall = countp;
696                         waiting = B_TRUE;
697                         break;
698                 }
699         }
700         mutex_exit(&zio->io_lock);
701         return (waiting);
702 }
703
704 __attribute__((always_inline))
705 static inline void
706 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait,
707     zio_t **next_to_executep)
708 {
709         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
710         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
711
712         mutex_enter(&pio->io_lock);
713         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
714                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
715         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
716         ASSERT3U(*countp, >, 0);
717
718         (*countp)--;
719
720         if (*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
721                 zio_taskq_type_t type =
722                     pio->io_stage < ZIO_STAGE_VDEV_IO_START ? ZIO_TASKQ_ISSUE :
723                     ZIO_TASKQ_INTERRUPT;
724                 pio->io_stall = NULL;
725                 mutex_exit(&pio->io_lock);
726
727                 /*
728                  * If we can tell the caller to execute this parent next, do
729                  * so.  Otherwise dispatch the parent zio as its own task.
730                  *
731                  * Having the caller execute the parent when possible reduces
732                  * locking on the zio taskq's, reduces context switch
733                  * overhead, and has no recursion penalty.  Note that one
734                  * read from disk typically causes at least 3 zio's: a
735                  * zio_null(), the logical zio_read(), and then a physical
736                  * zio.  When the physical ZIO completes, we are able to call
737                  * zio_done() on all 3 of these zio's from one invocation of
738                  * zio_execute() by returning the parent back to
739                  * zio_execute().  Since the parent isn't executed until this
740                  * thread returns back to zio_execute(), the caller should do
741                  * so promptly.
742                  *
743                  * In other cases, dispatching the parent prevents
744                  * overflowing the stack when we have deeply nested
745                  * parent-child relationships, as we do with the "mega zio"
746                  * of writes for spa_sync(), and the chain of ZIL blocks.
747                  */
748                 if (next_to_executep != NULL && *next_to_executep == NULL) {
749                         *next_to_executep = pio;
750                 } else {
751                         zio_taskq_dispatch(pio, type, B_FALSE);
752                 }
753         } else {
754                 mutex_exit(&pio->io_lock);
755         }
756 }
757
758 static void
759 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
760 {
761         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
762                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
763 }
764
765 int
766 zio_bookmark_compare(const void *x1, const void *x2)
767 {
768         const zio_t *z1 = x1;
769         const zio_t *z2 = x2;
770
771         if (z1->io_bookmark.zb_objset < z2->io_bookmark.zb_objset)
772                 return (-1);
773         if (z1->io_bookmark.zb_objset > z2->io_bookmark.zb_objset)
774                 return (1);
775
776         if (z1->io_bookmark.zb_object < z2->io_bookmark.zb_object)
777                 return (-1);
778         if (z1->io_bookmark.zb_object > z2->io_bookmark.zb_object)
779                 return (1);
780
781         if (z1->io_bookmark.zb_level < z2->io_bookmark.zb_level)
782                 return (-1);
783         if (z1->io_bookmark.zb_level > z2->io_bookmark.zb_level)
784                 return (1);
785
786         if (z1->io_bookmark.zb_blkid < z2->io_bookmark.zb_blkid)
787                 return (-1);
788         if (z1->io_bookmark.zb_blkid > z2->io_bookmark.zb_blkid)
789                 return (1);
790
791         if (z1 < z2)
792                 return (-1);
793         if (z1 > z2)
794                 return (1);
795
796         return (0);
797 }
798
799 /*
800  * ==========================================================================
801  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
802  * ==========================================================================
803  */
804 static zio_t *
805 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
806     abd_t *data, uint64_t lsize, uint64_t psize, zio_done_func_t *done,
807     void *private, zio_type_t type, zio_priority_t priority,
808     enum zio_flag flags, vdev_t *vd, uint64_t offset,
809     const zbookmark_phys_t *zb, enum zio_stage stage,
810     enum zio_stage pipeline)
811 {
812         zio_t *zio;
813
814         IMPLY(type != ZIO_TYPE_TRIM, psize <= SPA_MAXBLOCKSIZE);
815         ASSERT(P2PHASE(psize, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
816         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
817
818         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
819         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
820         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
821
822         IMPLY(lsize != psize, (flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS) != 0);
823
824         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_SLEEP);
825         bzero(zio, sizeof (zio_t));
826
827         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_NOLOCKDEP, NULL);
828         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
829
830         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
831             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
832         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
833             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
834         metaslab_trace_init(&zio->io_alloc_list);
835
836         if (vd != NULL)
837                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
838         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
839                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
840         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
841                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
842         else
843                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
844
845         if (bp != NULL) {
846                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
847                 zio->io_bp_copy = *bp;
848                 zio->io_bp_orig = *bp;
849                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
850                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
851                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
852                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
853                         zio->io_logical = zio;
854                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
855                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
856         }
857
858         zio->io_spa = spa;
859         zio->io_txg = txg;
860         zio->io_done = done;
861         zio->io_private = private;
862         zio->io_type = type;
863         zio->io_priority = priority;
864         zio->io_vd = vd;
865         zio->io_offset = offset;
866         zio->io_orig_abd = zio->io_abd = data;
867         zio->io_orig_size = zio->io_size = psize;
868         zio->io_lsize = lsize;
869         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
870         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
871         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
872         zio->io_pipeline_trace = ZIO_STAGE_OPEN;
873
874         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
875         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
876
877         if (zb != NULL)
878                 zio->io_bookmark = *zb;
879
880         if (pio != NULL) {
881                 zio->io_metaslab_class = pio->io_metaslab_class;
882                 if (zio->io_logical == NULL)
883                         zio->io_logical = pio->io_logical;
884                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
885                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
886                 zio_add_child(pio, zio);
887         }
888
889         taskq_init_ent(&zio->io_tqent);
890
891         return (zio);
892 }
893
894 static void
895 zio_destroy(zio_t *zio)
896 {
897         metaslab_trace_fini(&zio->io_alloc_list);
898         list_destroy(&zio->io_parent_list);
899         list_destroy(&zio->io_child_list);
900         mutex_destroy(&zio->io_lock);
901         cv_destroy(&zio->io_cv);
902         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
903 }
904
905 zio_t *
906 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
907     void *private, enum zio_flag flags)
908 {
909         zio_t *zio;
910
911         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, 0, done, private,
912             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
913             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
914
915         return (zio);
916 }
917
918 zio_t *
919 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
920 {
921         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
922 }
923
924 static int
925 zfs_blkptr_verify_log(spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
926     enum blk_verify_flag blk_verify, const char *fmt, ...)
927 {
928         va_list adx;
929         char buf[256];
930
931         va_start(adx, fmt);
932         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
933         va_end(adx);
934
935         switch (blk_verify) {
936         case BLK_VERIFY_HALT:
937                 dprintf_bp(bp, "blkptr at %p dprintf_bp():", bp);
938                 zfs_panic_recover("%s: %s", spa_name(spa), buf);
939                 break;
940         case BLK_VERIFY_LOG:
941                 zfs_dbgmsg("%s: %s", spa_name(spa), buf);
942                 break;
943         case BLK_VERIFY_ONLY:
944                 break;
945         }
946
947         return (1);
948 }
949
950 /*
951  * Verify the block pointer fields contain reasonable values.  This means
952  * it only contains known object types, checksum/compression identifiers,
953  * block sizes within the maximum allowed limits, valid DVAs, etc.
954  *
955  * If everything checks out B_TRUE is returned.  The zfs_blkptr_verify
956  * argument controls the behavior when an invalid field is detected.
957  *
958  * Modes for zfs_blkptr_verify:
959  *   1) BLK_VERIFY_ONLY (evaluate the block)
960  *   2) BLK_VERIFY_LOG (evaluate the block and log problems)
961  *   3) BLK_VERIFY_HALT (call zfs_panic_recover on error)
962  */
963 boolean_t
964 zfs_blkptr_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp, boolean_t config_held,
965     enum blk_verify_flag blk_verify)
966 {
967         int errors = 0;
968
969         if (!DMU_OT_IS_VALID(BP_GET_TYPE(bp))) {
970                 errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
971                     "blkptr at %p has invalid TYPE %llu",
972                     bp, (longlong_t)BP_GET_TYPE(bp));
973         }
974         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) >= ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS ||
975             BP_GET_CHECKSUM(bp) <= ZIO_CHECKSUM_ON) {
976                 errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
977                     "blkptr at %p has invalid CHECKSUM %llu",
978                     bp, (longlong_t)BP_GET_CHECKSUM(bp));
979         }
980         if (BP_GET_COMPRESS(bp) >= ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS ||
981             BP_GET_COMPRESS(bp) <= ZIO_COMPRESS_ON) {
982                 errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
983                     "blkptr at %p has invalid COMPRESS %llu",
984                     bp, (longlong_t)BP_GET_COMPRESS(bp));
985         }
986         if (BP_GET_LSIZE(bp) > SPA_MAXBLOCKSIZE) {
987                 errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
988                     "blkptr at %p has invalid LSIZE %llu",
989                     bp, (longlong_t)BP_GET_LSIZE(bp));
990         }
991         if (BP_GET_PSIZE(bp) > SPA_MAXBLOCKSIZE) {
992                 errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
993                     "blkptr at %p has invalid PSIZE %llu",
994                     bp, (longlong_t)BP_GET_PSIZE(bp));
995         }
996
997         if (BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
998                 if (BPE_GET_ETYPE(bp) >= NUM_BP_EMBEDDED_TYPES) {
999                         errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
1000                             "blkptr at %p has invalid ETYPE %llu",
1001                             bp, (longlong_t)BPE_GET_ETYPE(bp));
1002                 }
1003         }
1004
1005         /*
1006          * Do not verify individual DVAs if the config is not trusted. This
1007          * will be done once the zio is executed in vdev_mirror_map_alloc.
1008          */
1009         if (!spa->spa_trust_config)
1010                 return (errors == 0);
1011
1012         if (!config_held)
1013                 spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, bp, RW_READER);
1014         else
1015                 ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_WRITER));
1016         /*
1017          * Pool-specific checks.
1018          *
1019          * Note: it would be nice to verify that the blk_birth and
1020          * BP_PHYSICAL_BIRTH() are not too large.  However, spa_freeze()
1021          * allows the birth time of log blocks (and dmu_sync()-ed blocks
1022          * that are in the log) to be arbitrarily large.
1023          */
1024         for (int i = 0; i < BP_GET_NDVAS(bp); i++) {
1025                 const dva_t *dva = &bp->blk_dva[i];
1026                 uint64_t vdevid = DVA_GET_VDEV(dva);
1027
1028                 if (vdevid >= spa->spa_root_vdev->vdev_children) {
1029                         errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
1030                             "blkptr at %p DVA %u has invalid VDEV %llu",
1031                             bp, i, (longlong_t)vdevid);
1032                         continue;
1033                 }
1034                 vdev_t *vd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[vdevid];
1035                 if (vd == NULL) {
1036                         errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
1037                             "blkptr at %p DVA %u has invalid VDEV %llu",
1038                             bp, i, (longlong_t)vdevid);
1039                         continue;
1040                 }
1041                 if (vd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
1042                         errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
1043                             "blkptr at %p DVA %u has hole VDEV %llu",
1044                             bp, i, (longlong_t)vdevid);
1045                         continue;
1046                 }
1047                 if (vd->vdev_ops == &vdev_missing_ops) {
1048                         /*
1049                          * "missing" vdevs are valid during import, but we
1050                          * don't have their detailed info (e.g. asize), so
1051                          * we can't perform any more checks on them.
1052                          */
1053                         continue;
1054                 }
1055                 uint64_t offset = DVA_GET_OFFSET(dva);
1056                 uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1057                 if (DVA_GET_GANG(dva))
1058                         asize = vdev_gang_header_asize(vd);
1059                 if (offset + asize > vd->vdev_asize) {
1060                         errors += zfs_blkptr_verify_log(spa, bp, blk_verify,
1061                             "blkptr at %p DVA %u has invalid OFFSET %llu",
1062                             bp, i, (longlong_t)offset);
1063                 }
1064         }
1065         if (errors > 0)
1066                 dprintf_bp(bp, "blkptr at %p dprintf_bp():", bp);
1067         if (!config_held)
1068                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, bp);
1069
1070         return (errors == 0);
1071 }
1072
1073 boolean_t
1074 zfs_dva_valid(spa_t *spa, const dva_t *dva, const blkptr_t *bp)
1075 {
1076         (void) bp;
1077         uint64_t vdevid = DVA_GET_VDEV(dva);
1078
1079         if (vdevid >= spa->spa_root_vdev->vdev_children)
1080                 return (B_FALSE);
1081
1082         vdev_t *vd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[vdevid];
1083         if (vd == NULL)
1084                 return (B_FALSE);
1085
1086         if (vd->vdev_ops == &vdev_hole_ops)
1087                 return (B_FALSE);
1088
1089         if (vd->vdev_ops == &vdev_missing_ops) {
1090                 return (B_FALSE);
1091         }
1092
1093         uint64_t offset = DVA_GET_OFFSET(dva);
1094         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1095
1096         if (DVA_GET_GANG(dva))
1097                 asize = vdev_gang_header_asize(vd);
1098         if (offset + asize > vd->vdev_asize)
1099                 return (B_FALSE);
1100
1101         return (B_TRUE);
1102 }
1103
1104 zio_t *
1105 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
1106     abd_t *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
1107     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_phys_t *zb)
1108 {
1109         zio_t *zio;
1110
1111         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
1112             data, size, size, done, private,
1113             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
1114             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
1115             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
1116
1117         return (zio);
1118 }
1119
1120 zio_t *
1121 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
1122     abd_t *data, uint64_t lsize, uint64_t psize, const zio_prop_t *zp,
1123     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *children_ready,
1124     zio_done_func_t *physdone, zio_done_func_t *done,
1125     void *private, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
1126     const zbookmark_phys_t *zb)
1127 {
1128         zio_t *zio;
1129
1130         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
1131             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
1132             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
1133             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
1134             DMU_OT_IS_VALID(zp->zp_type) &&
1135             zp->zp_level < 32 &&
1136             zp->zp_copies > 0 &&
1137             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa));
1138
1139         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, lsize, psize, done, private,
1140             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
1141             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
1142             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
1143
1144         zio->io_ready = ready;
1145         zio->io_children_ready = children_ready;
1146         zio->io_physdone = physdone;
1147         zio->io_prop = *zp;
1148
1149         /*
1150          * Data can be NULL if we are going to call zio_write_override() to
1151          * provide the already-allocated BP.  But we may need the data to
1152          * verify a dedup hit (if requested).  In this case, don't try to
1153          * dedup (just take the already-allocated BP verbatim). Encrypted
1154          * dedup blocks need data as well so we also disable dedup in this
1155          * case.
1156          */
1157         if (data == NULL &&
1158             (zio->io_prop.zp_dedup_verify || zio->io_prop.zp_encrypt)) {
1159                 zio->io_prop.zp_dedup = zio->io_prop.zp_dedup_verify = B_FALSE;
1160         }
1161
1162         return (zio);
1163 }
1164
1165 zio_t *
1166 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, abd_t *data,
1167     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
1168     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, zbookmark_phys_t *zb)
1169 {
1170         zio_t *zio;
1171
1172         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, size, done, private,
1173             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags | ZIO_FLAG_IO_REWRITE, NULL, 0, zb,
1174             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
1175
1176         return (zio);
1177 }
1178
1179 void
1180 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies, boolean_t nopwrite)
1181 {
1182         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
1183         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1184         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1185         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1186
1187         /*
1188          * We must reset the io_prop to match the values that existed
1189          * when the bp was first written by dmu_sync() keeping in mind
1190          * that nopwrite and dedup are mutually exclusive.
1191          */
1192         zio->io_prop.zp_dedup = nopwrite ? B_FALSE : zio->io_prop.zp_dedup;
1193         zio->io_prop.zp_nopwrite = nopwrite;
1194         zio->io_prop.zp_copies = copies;
1195         zio->io_bp_override = bp;
1196 }
1197
1198 void
1199 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
1200 {
1201
1202         (void) zfs_blkptr_verify(spa, bp, B_FALSE, BLK_VERIFY_HALT);
1203
1204         /*
1205          * The check for EMBEDDED is a performance optimization.  We
1206          * process the free here (by ignoring it) rather than
1207          * putting it on the list and then processing it in zio_free_sync().
1208          */
1209         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1210                 return;
1211         metaslab_check_free(spa, bp);
1212
1213         /*
1214          * Frees that are for the currently-syncing txg, are not going to be
1215          * deferred, and which will not need to do a read (i.e. not GANG or
1216          * DEDUP), can be processed immediately.  Otherwise, put them on the
1217          * in-memory list for later processing.
1218          *
1219          * Note that we only defer frees after zfs_sync_pass_deferred_free
1220          * when the log space map feature is disabled. [see relevant comment
1221          * in spa_sync_iterate_to_convergence()]
1222          */
1223         if (BP_IS_GANG(bp) ||
1224             BP_GET_DEDUP(bp) ||
1225             txg != spa->spa_syncing_txg ||
1226             (spa_sync_pass(spa) >= zfs_sync_pass_deferred_free &&
1227             !spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_LOG_SPACEMAP))) {
1228                 bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
1229         } else {
1230                 VERIFY3P(zio_free_sync(NULL, spa, txg, bp, 0), ==, NULL);
1231         }
1232 }
1233
1234 /*
1235  * To improve performance, this function may return NULL if we were able
1236  * to do the free immediately.  This avoids the cost of creating a zio
1237  * (and linking it to the parent, etc).
1238  */
1239 zio_t *
1240 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
1241     enum zio_flag flags)
1242 {
1243         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
1244         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
1245
1246         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1247                 return (NULL);
1248
1249         metaslab_check_free(spa, bp);
1250         arc_freed(spa, bp);
1251         dsl_scan_freed(spa, bp);
1252
1253         if (BP_IS_GANG(bp) || BP_GET_DEDUP(bp)) {
1254                 /*
1255                  * GANG and DEDUP blocks can induce a read (for the gang block
1256                  * header, or the DDT), so issue them asynchronously so that
1257                  * this thread is not tied up.
1258                  */
1259                 enum zio_stage stage =
1260                     ZIO_FREE_PIPELINE | ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC;
1261
1262                 return (zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
1263                     BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL,
1264                     ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_NOW,
1265                     flags, NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, stage));
1266         } else {
1267                 metaslab_free(spa, bp, txg, B_FALSE);
1268                 return (NULL);
1269         }
1270 }
1271
1272 zio_t *
1273 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
1274     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
1275 {
1276         zio_t *zio;
1277
1278         (void) zfs_blkptr_verify(spa, bp, flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER,
1279             BLK_VERIFY_HALT);
1280
1281         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1282                 return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, 0));
1283
1284         /*
1285          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
1286          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
1287          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
1288          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
1289          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
1290          * so that the SPA knows they're in use.
1291          *
1292          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
1293          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
1294          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
1295          */
1296         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <,
1297             spa_min_claim_txg(spa));
1298         ASSERT(txg == spa_min_claim_txg(spa) || txg == 0);
1299         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(8) */
1300
1301         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
1302             BP_GET_PSIZE(bp), done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW,
1303             flags, NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
1304         ASSERT0(zio->io_queued_timestamp);
1305
1306         return (zio);
1307 }
1308
1309 zio_t *
1310 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd,
1311     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
1312 {
1313         zio_t *zio;
1314         int c;
1315
1316         if (vd->vdev_children == 0) {
1317                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, 0, done, private,
1318                     ZIO_TYPE_IOCTL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
1319                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
1320
1321                 zio->io_cmd = cmd;
1322         } else {
1323                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
1324
1325                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
1326                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
1327                             done, private, flags));
1328         }
1329
1330         return (zio);
1331 }
1332
1333 zio_t *
1334 zio_trim(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
1335     zio_done_func_t *done, void *private, zio_priority_t priority,
1336     enum zio_flag flags, enum trim_flag trim_flags)
1337 {
1338         zio_t *zio;
1339
1340         ASSERT0(vd->vdev_children);
1341         ASSERT0(P2PHASE(offset, 1ULL << vd->vdev_ashift));
1342         ASSERT0(P2PHASE(size, 1ULL << vd->vdev_ashift));
1343         ASSERT3U(size, !=, 0);
1344
1345         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, NULL, size, size, done,
1346             private, ZIO_TYPE_TRIM, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL,
1347             vd, offset, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_TRIM_PIPELINE);
1348         zio->io_trim_flags = trim_flags;
1349
1350         return (zio);
1351 }
1352
1353 zio_t *
1354 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
1355     abd_t *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
1356     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
1357 {
1358         zio_t *zio;
1359
1360         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
1361         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
1362             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
1363         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
1364
1365         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, size, done,
1366             private, ZIO_TYPE_READ, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd,
1367             offset, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
1368
1369         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
1370
1371         return (zio);
1372 }
1373
1374 zio_t *
1375 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
1376     abd_t *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
1377     zio_priority_t priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
1378 {
1379         zio_t *zio;
1380
1381         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
1382         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
1383             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
1384         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
1385
1386         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, size, done,
1387             private, ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL, vd,
1388             offset, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
1389
1390         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
1391
1392         if (zio_checksum_table[checksum].ci_flags & ZCHECKSUM_FLAG_EMBEDDED) {
1393                 /*
1394                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
1395                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
1396                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
1397                  * being written to multiple places in parallel.
1398                  */
1399                 abd_t *wbuf = abd_alloc_sametype(data, size);
1400                 abd_copy(wbuf, data, size);
1401
1402                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
1403         }
1404
1405         return (zio);
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Create a child I/O to do some work for us.
1410  */
1411 zio_t *
1412 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
1413     abd_t *data, uint64_t size, int type, zio_priority_t priority,
1414     enum zio_flag flags, zio_done_func_t *done, void *private)
1415 {
1416         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
1417         zio_t *zio;
1418
1419         /*
1420          * vdev child I/Os do not propagate their error to the parent.
1421          * Therefore, for correct operation the caller *must* check for
1422          * and handle the error in the child i/o's done callback.
1423          * The only exceptions are i/os that we don't care about
1424          * (OPTIONAL or REPAIR).
1425          */
1426         ASSERT((flags & ZIO_FLAG_OPTIONAL) || (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) ||
1427             done != NULL);
1428
1429         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
1430                 /*
1431                  * If we have the bp, then the child should perform the
1432                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
1433                  * detection as close to the leaves as possible and
1434                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
1435                  */
1436                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
1437                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
1438         }
1439
1440         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
1441                 ASSERT0(vd->vdev_children);
1442                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
1443         }
1444
1445         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio);
1446
1447         /*
1448          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
1449          * even if the original read was.
1450          */
1451         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
1452                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
1453
1454         /*
1455          * If we're creating a child I/O that is not associated with a
1456          * top-level vdev, then the child zio is not an allocating I/O.
1457          * If this is a retried I/O then we ignore it since we will
1458          * have already processed the original allocating I/O.
1459          */
1460         if (flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING &&
1461             (vd != vd->vdev_top || (flags & ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
1462                 ASSERT(pio->io_metaslab_class != NULL);
1463                 ASSERT(pio->io_metaslab_class->mc_alloc_throttle_enabled);
1464                 ASSERT(type == ZIO_TYPE_WRITE);
1465                 ASSERT(priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
1466                 ASSERT(!(flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR));
1467                 ASSERT(!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE) ||
1468                     pio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1469
1470                 flags &= ~ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING;
1471         }
1472
1473
1474         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size, size,
1475             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
1476             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
1477         ASSERT3U(zio->io_child_type, ==, ZIO_CHILD_VDEV);
1478
1479         zio->io_physdone = pio->io_physdone;
1480         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && zio->io_logical != NULL)
1481                 zio->io_logical->io_phys_children++;
1482
1483         return (zio);
1484 }
1485
1486 zio_t *
1487 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, abd_t *data, uint64_t size,
1488     zio_type_t type, zio_priority_t priority, enum zio_flag flags,
1489     zio_done_func_t *done, void *private)
1490 {
1491         zio_t *zio;
1492
1493         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
1494
1495         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
1496             data, size, size, done, private, type, priority,
1497             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_DELEGATED,
1498             vd, offset, NULL,
1499             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
1500
1501         return (zio);
1502 }
1503
1504 void
1505 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
1506 {
1507         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE,
1508             NULL, NULL,
1509             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
1510 }
1511
1512 void
1513 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
1514 {
1515         ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
1516         ASSERT3U(zio->io_orig_size, ==, zio->io_size);
1517         ASSERT3U(size, <=, zio->io_size);
1518
1519         /*
1520          * We don't shrink for raidz because of problems with the
1521          * reconstruction when reading back less than the block size.
1522          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
1523          */
1524         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
1525         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp)) {
1526                 /* we are not doing a raw write */
1527                 ASSERT3U(zio->io_size, ==, zio->io_lsize);
1528                 zio->io_orig_size = zio->io_size = zio->io_lsize = size;
1529         }
1530 }
1531
1532 /*
1533  * ==========================================================================
1534  * Prepare to read and write logical blocks
1535  * ==========================================================================
1536  */
1537
1538 static zio_t *
1539 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
1540 {
1541         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1542         uint64_t psize =
1543             BP_IS_EMBEDDED(bp) ? BPE_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_PSIZE(bp);
1544
1545         ASSERT3P(zio->io_bp, ==, &zio->io_bp_copy);
1546
1547         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
1548             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1549             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS)) {
1550                 zio_push_transform(zio, abd_alloc_sametype(zio->io_abd, psize),
1551                     psize, psize, zio_decompress);
1552         }
1553
1554         if (((BP_IS_PROTECTED(bp) && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT)) ||
1555             BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM(bp)) &&
1556             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1557                 zio_push_transform(zio, abd_alloc_sametype(zio->io_abd, psize),
1558                     psize, psize, zio_decrypt);
1559         }
1560
1561         if (BP_IS_EMBEDDED(bp) && BPE_GET_ETYPE(bp) == BP_EMBEDDED_TYPE_DATA) {
1562                 int psize = BPE_GET_PSIZE(bp);
1563                 void *data = abd_borrow_buf(zio->io_abd, psize);
1564
1565                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1566                 decode_embedded_bp_compressed(bp, data);
1567                 abd_return_buf_copy(zio->io_abd, data, psize);
1568         } else {
1569                 ASSERT(!BP_IS_EMBEDDED(bp));
1570                 ASSERT3P(zio->io_bp, ==, &zio->io_bp_copy);
1571         }
1572
1573         if (!DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
1574                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1575
1576         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
1577                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1578
1579         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
1580                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
1581
1582         return (zio);
1583 }
1584
1585 static zio_t *
1586 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
1587 {
1588         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
1589                 return (zio);
1590
1591         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
1592
1593         if (zio->io_bp_override) {
1594                 blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1595                 zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1596
1597                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
1598                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
1599
1600                 *bp = *zio->io_bp_override;
1601                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1602
1603                 if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
1604                         return (zio);
1605
1606                 /*
1607                  * If we've been overridden and nopwrite is set then
1608                  * set the flag accordingly to indicate that a nopwrite
1609                  * has already occurred.
1610                  */
1611                 if (!BP_IS_HOLE(bp) && zp->zp_nopwrite) {
1612                         ASSERT(!zp->zp_dedup);
1613                         ASSERT3U(BP_GET_CHECKSUM(bp), ==, zp->zp_checksum);
1614                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
1615                         return (zio);
1616                 }
1617
1618                 ASSERT(!zp->zp_nopwrite);
1619
1620                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
1621                         return (zio);
1622
1623                 ASSERT((zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_flags &
1624                     ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP) || zp->zp_dedup_verify);
1625
1626                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum &&
1627                     !zp->zp_encrypt) {
1628                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
1629                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
1630                         return (zio);
1631                 }
1632
1633                 /*
1634                  * We were unable to handle this as an override bp, treat
1635                  * it as a regular write I/O.
1636                  */
1637                 zio->io_bp_override = NULL;
1638                 *bp = zio->io_bp_orig;
1639                 zio->io_pipeline = zio->io_orig_pipeline;
1640         }
1641
1642         return (zio);
1643 }
1644
1645 static zio_t *
1646 zio_write_compress(zio_t *zio)
1647 {
1648         spa_t *spa = zio->io_spa;
1649         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
1650         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
1651         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1652         uint64_t lsize = zio->io_lsize;
1653         uint64_t psize = zio->io_size;
1654         int pass = 1;
1655
1656         /*
1657          * If our children haven't all reached the ready stage,
1658          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
1659          */
1660         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL_BIT |
1661             ZIO_CHILD_GANG_BIT, ZIO_WAIT_READY)) {
1662                 return (NULL);
1663         }
1664
1665         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
1666                 return (zio);
1667
1668         if (zio->io_children_ready != NULL) {
1669                 /*
1670                  * Now that all our children are ready, run the callback
1671                  * associated with this zio in case it wants to modify the
1672                  * data to be written.
1673                  */
1674                 ASSERT3U(zp->zp_level, >, 0);
1675                 zio->io_children_ready(zio);
1676         }
1677
1678         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
1679         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
1680
1681         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg) {
1682                 /*
1683                  * We're rewriting an existing block, which means we're
1684                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
1685                  * converge, it must eventually be the case that we don't
1686                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
1687                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
1688                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
1689                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
1690                  */
1691                 pass = spa_sync_pass(spa);
1692
1693                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
1694                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1695                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
1696
1697                 if (pass >= zfs_sync_pass_dont_compress)
1698                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1699
1700                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
1701                 ASSERT(BP_IS_EMBEDDED(bp) || MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
1702                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
1703         }
1704
1705         /* If it's a compressed write that is not raw, compress the buffer. */
1706         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF &&
1707             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS)) {
1708                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
1709                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_abd, cbuf, lsize,
1710                     zp->zp_complevel);
1711                 if (psize == 0 || psize >= lsize) {
1712                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1713                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1714                 } else if (!zp->zp_dedup && !zp->zp_encrypt &&
1715                     psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
1716                     zp->zp_level == 0 && !DMU_OT_HAS_FILL(zp->zp_type) &&
1717                     spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
1718                         encode_embedded_bp_compressed(bp,
1719                             cbuf, compress, lsize, psize);
1720                         BPE_SET_ETYPE(bp, BP_EMBEDDED_TYPE_DATA);
1721                         BP_SET_TYPE(bp, zio->io_prop.zp_type);
1722                         BP_SET_LEVEL(bp, zio->io_prop.zp_level);
1723                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
1724                         bp->blk_birth = zio->io_txg;
1725                         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1726                         ASSERT(spa_feature_is_active(spa,
1727                             SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA));
1728                         return (zio);
1729                 } else {
1730                         /*
1731                          * Round compressed size up to the minimum allocation
1732                          * size of the smallest-ashift device, and zero the
1733                          * tail. This ensures that the compressed size of the
1734                          * BP (and thus compressratio property) are correct,
1735                          * in that we charge for the padding used to fill out
1736                          * the last sector.
1737                          */
1738                         ASSERT3U(spa->spa_min_alloc, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
1739                         size_t rounded = (size_t)roundup(psize,
1740                             spa->spa_min_alloc);
1741                         if (rounded >= lsize) {
1742                                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1743                                 zio_buf_free(cbuf, lsize);
1744                                 psize = lsize;
1745                         } else {
1746                                 abd_t *cdata = abd_get_from_buf(cbuf, lsize);
1747                                 abd_take_ownership_of_buf(cdata, B_TRUE);
1748                                 abd_zero_off(cdata, psize, rounded - psize);
1749                                 psize = rounded;
1750                                 zio_push_transform(zio, cdata,
1751                                     psize, lsize, NULL);
1752                         }
1753                 }
1754
1755                 /*
1756                  * We were unable to handle this as an override bp, treat
1757                  * it as a regular write I/O.
1758                  */
1759                 zio->io_bp_override = NULL;
1760                 *bp = zio->io_bp_orig;
1761                 zio->io_pipeline = zio->io_orig_pipeline;
1762
1763         } else if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT) != 0 &&
1764             zp->zp_type == DMU_OT_DNODE) {
1765                 /*
1766                  * The DMU actually relies on the zio layer's compression
1767                  * to free metadnode blocks that have had all contained
1768                  * dnodes freed. As a result, even when doing a raw
1769                  * receive, we must check whether the block can be compressed
1770                  * to a hole.
1771                  */
1772                 psize = zio_compress_data(ZIO_COMPRESS_EMPTY,
1773                     zio->io_abd, NULL, lsize, zp->zp_complevel);
1774                 if (psize == 0 || psize >= lsize)
1775                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1776         } else if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS) {
1777                 size_t rounded = MIN((size_t)roundup(psize,
1778                     spa->spa_min_alloc), lsize);
1779
1780                 if (rounded != psize) {
1781                         abd_t *cdata = abd_alloc_linear(rounded, B_TRUE);
1782                         abd_zero_off(cdata, psize, rounded - psize);
1783                         abd_copy_off(cdata, zio->io_abd, 0, 0, psize);
1784                         psize = rounded;
1785                         zio_push_transform(zio, cdata,
1786                             psize, rounded, NULL);
1787                 }
1788         } else {
1789                 ASSERT3U(psize, !=, 0);
1790         }
1791
1792         /*
1793          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1794          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1795          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1796          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1797          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1798          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1799          */
1800         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
1801             BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1802             pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
1803                 VERIFY3U(psize, !=, 0);
1804                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1805
1806                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1807                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1808         } else {
1809                 BP_ZERO(bp);
1810                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1811         }
1812
1813         if (psize == 0) {
1814                 if (zio->io_bp_orig.blk_birth != 0 &&
1815                     spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_HOLE_BIRTH)) {
1816                         BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1817                         BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1818                         BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1819                         BP_SET_BIRTH(bp, zio->io_txg, 0);
1820                 }
1821                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1822         } else {
1823                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1824                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1825                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1826                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1827                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1828                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1829                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1830                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1831                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1832                 if (zp->zp_dedup) {
1833                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1834                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1835                         ASSERT(!zp->zp_encrypt ||
1836                             DMU_OT_IS_ENCRYPTED(zp->zp_type));
1837                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1838                 }
1839                 if (zp->zp_nopwrite) {
1840                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1841                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1842                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_NOP_WRITE;
1843                 }
1844         }
1845         return (zio);
1846 }
1847
1848 static zio_t *
1849 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1850 {
1851         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1852
1853         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1854                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1855                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1856         }
1857
1858         ASSERT3P(zio->io_bp, ==, &zio->io_bp_copy);
1859
1860         return (zio);
1861 }
1862
1863 /*
1864  * ==========================================================================
1865  * Execute the I/O pipeline
1866  * ==========================================================================
1867  */
1868
1869 static void
1870 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q, boolean_t cutinline)
1871 {
1872         spa_t *spa = zio->io_spa;
1873         zio_type_t t = zio->io_type;
1874         int flags = (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1875
1876         /*
1877          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1878          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1879          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1880          */
1881         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1882                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1883
1884         /*
1885          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1886          */
1887         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1888                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1889
1890         /*
1891          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq if
1892          * available.
1893          */
1894         if ((zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW ||
1895             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE) &&
1896             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1].stqs_count != 0)
1897                 q++;
1898
1899         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1900
1901         /*
1902          * NB: We are assuming that the zio can only be dispatched
1903          * to a single taskq at a time.  It would be a grievous error
1904          * to dispatch the zio to another taskq at the same time.
1905          */
1906         ASSERT(taskq_empty_ent(&zio->io_tqent));
1907         spa_taskq_dispatch_ent(spa, t, q, zio_execute, zio, flags,
1908             &zio->io_tqent);
1909 }
1910
1911 static boolean_t
1912 zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
1913 {
1914         spa_t *spa = zio->io_spa;
1915
1916         taskq_t *tq = taskq_of_curthread();
1917
1918         for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
1919                 spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
1920                 uint_t i;
1921                 for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
1922                         if (tqs->stqs_taskq[i] == tq)
1923                                 return (B_TRUE);
1924                 }
1925         }
1926
1927         return (B_FALSE);
1928 }
1929
1930 static zio_t *
1931 zio_issue_async(zio_t *zio)
1932 {
1933         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1934
1935         return (NULL);
1936 }
1937
1938 void
1939 zio_interrupt(void *zio)
1940 {
1941         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1942 }
1943
1944 void
1945 zio_delay_interrupt(zio_t *zio)
1946 {
1947         /*
1948          * The timeout_generic() function isn't defined in userspace, so
1949          * rather than trying to implement the function, the zio delay
1950          * functionality has been disabled for userspace builds.
1951          */
1952
1953 #ifdef _KERNEL
1954         /*
1955          * If io_target_timestamp is zero, then no delay has been registered
1956          * for this IO, thus jump to the end of this function and "skip" the
1957          * delay; issuing it directly to the zio layer.
1958          */
1959         if (zio->io_target_timestamp != 0) {
1960                 hrtime_t now = gethrtime();
1961
1962                 if (now >= zio->io_target_timestamp) {
1963                         /*
1964                          * This IO has already taken longer than the target
1965                          * delay to complete, so we don't want to delay it
1966                          * any longer; we "miss" the delay and issue it
1967                          * directly to the zio layer. This is likely due to
1968                          * the target latency being set to a value less than
1969                          * the underlying hardware can satisfy (e.g. delay
1970                          * set to 1ms, but the disks take 10ms to complete an
1971                          * IO request).
1972                          */
1973
1974                         DTRACE_PROBE2(zio__delay__miss, zio_t *, zio,
1975                             hrtime_t, now);
1976
1977                         zio_interrupt(zio);
1978                 } else {
1979                         taskqid_t tid;
1980                         hrtime_t diff = zio->io_target_timestamp - now;
1981                         clock_t expire_at_tick = ddi_get_lbolt() +
1982                             NSEC_TO_TICK(diff);
1983
1984                         DTRACE_PROBE3(zio__delay__hit, zio_t *, zio,
1985                             hrtime_t, now, hrtime_t, diff);
1986
1987                         if (NSEC_TO_TICK(diff) == 0) {
1988                                 /* Our delay is less than a jiffy - just spin */
1989                                 zfs_sleep_until(zio->io_target_timestamp);
1990                                 zio_interrupt(zio);
1991                         } else {
1992                                 /*
1993                                  * Use taskq_dispatch_delay() in the place of
1994                                  * OpenZFS's timeout_generic().
1995                                  */
1996                                 tid = taskq_dispatch_delay(system_taskq,
1997                                     zio_interrupt, zio, TQ_NOSLEEP,
1998                                     expire_at_tick);
1999                                 if (tid == TASKQID_INVALID) {
2000                                         /*
2001                                          * Couldn't allocate a task.  Just
2002                                          * finish the zio without a delay.
2003                                          */
2004                                         zio_interrupt(zio);
2005                                 }
2006                         }
2007                 }
2008                 return;
2009         }
2010 #endif
2011         DTRACE_PROBE1(zio__delay__skip, zio_t *, zio);
2012         zio_interrupt(zio);
2013 }
2014
2015 static void
2016 zio_deadman_impl(zio_t *pio, int ziodepth)
2017 {
2018         zio_t *cio, *cio_next;
2019         zio_link_t *zl = NULL;
2020         vdev_t *vd = pio->io_vd;
2021
2022         if (zio_deadman_log_all || (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)) {
2023                 vdev_queue_t *vq = vd ? &vd->vdev_queue : NULL;
2024                 zbookmark_phys_t *zb = &pio->io_bookmark;
2025                 uint64_t delta = gethrtime() - pio->io_timestamp;
2026                 uint64_t failmode = spa_get_deadman_failmode(pio->io_spa);
2027
2028                 zfs_dbgmsg("slow zio[%d]: zio=%px timestamp=%llu "
2029                     "delta=%llu queued=%llu io=%llu "
2030                     "path=%s "
2031                     "last=%llu type=%d "
2032                     "priority=%d flags=0x%x stage=0x%x "
2033                     "pipeline=0x%x pipeline-trace=0x%x "
2034                     "objset=%llu object=%llu "
2035                     "level=%llu blkid=%llu "
2036                     "offset=%llu size=%llu "
2037                     "error=%d",
2038                     ziodepth, pio, pio->io_timestamp,
2039                     (u_longlong_t)delta, pio->io_delta, pio->io_delay,
2040                     vd ? vd->vdev_path : "NULL",
2041                     vq ? vq->vq_io_complete_ts : 0, pio->io_type,
2042                     pio->io_priority, pio->io_flags, pio->io_stage,
2043                     pio->io_pipeline, pio->io_pipeline_trace,
2044                     (u_longlong_t)zb->zb_objset, (u_longlong_t)zb->zb_object,
2045                     (u_longlong_t)zb->zb_level, (u_longlong_t)zb->zb_blkid,
2046                     (u_longlong_t)pio->io_offset, (u_longlong_t)pio->io_size,
2047                     pio->io_error);
2048                 (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DEADMAN,
2049                     pio->io_spa, vd, zb, pio, 0);
2050
2051                 if (failmode == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
2052                     taskq_empty_ent(&pio->io_tqent)) {
2053                         zio_interrupt(pio);
2054                 }
2055         }
2056
2057         mutex_enter(&pio->io_lock);
2058         for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
2059                 cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
2060                 zio_deadman_impl(cio, ziodepth + 1);
2061         }
2062         mutex_exit(&pio->io_lock);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Log the critical information describing this zio and all of its children
2067  * using the zfs_dbgmsg() interface then post deadman event for the ZED.
2068  */
2069 void
2070 zio_deadman(zio_t *pio, char *tag)
2071 {
2072         spa_t *spa = pio->io_spa;
2073         char *name = spa_name(spa);
2074
2075         if (!zfs_deadman_enabled || spa_suspended(spa))
2076                 return;
2077
2078         zio_deadman_impl(pio, 0);
2079
2080         switch (spa_get_deadman_failmode(spa)) {
2081         case ZIO_FAILURE_MODE_WAIT:
2082                 zfs_dbgmsg("%s waiting for hung I/O to pool '%s'", tag, name);
2083                 break;
2084
2085         case ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE:
2086                 zfs_dbgmsg("%s restarting hung I/O for pool '%s'", tag, name);
2087                 break;
2088
2089         case ZIO_FAILURE_MODE_PANIC:
2090                 fm_panic("%s determined I/O to pool '%s' is hung.", tag, name);
2091                 break;
2092         }
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
2097  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
2098  * dependent child I/Os; (3) the I/O issues, so we're waiting
2099  * for an I/O completion interrupt; (4) the I/O is delegated by
2100  * vdev-level caching or aggregation; (5) the I/O is deferred
2101  * due to vdev-level queueing; (6) the I/O is handed off to
2102  * another thread.  In all cases, the pipeline stops whenever
2103  * there's no CPU work; it never burns a thread in cv_wait_io().
2104  *
2105  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
2106  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
2107  */
2108 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
2109
2110 /*
2111  * zio_execute() is a wrapper around the static function
2112  * __zio_execute() so that we can force  __zio_execute() to be
2113  * inlined.  This reduces stack overhead which is important
2114  * because __zio_execute() is called recursively in several zio
2115  * code paths.  zio_execute() itself cannot be inlined because
2116  * it is externally visible.
2117  */
2118 void
2119 zio_execute(void *zio)
2120 {
2121         fstrans_cookie_t cookie;
2122
2123         cookie = spl_fstrans_mark();
2124         __zio_execute(zio);
2125         spl_fstrans_unmark(cookie);
2126 }
2127
2128 /*
2129  * Used to determine if in the current context the stack is sized large
2130  * enough to allow zio_execute() to be called recursively.  A minimum
2131  * stack size of 16K is required to avoid needing to re-dispatch the zio.
2132  */
2133 static boolean_t
2134 zio_execute_stack_check(zio_t *zio)
2135 {
2136 #if !defined(HAVE_LARGE_STACKS)
2137         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(zio->io_spa);
2138
2139         /* Executing in txg_sync_thread() context. */
2140         if (dp && curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread)
2141                 return (B_TRUE);
2142
2143         /* Pool initialization outside of zio_taskq context. */
2144         if (dp && spa_is_initializing(dp->dp_spa) &&
2145             !zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE) &&
2146             !zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE_HIGH))
2147                 return (B_TRUE);
2148 #else
2149         (void) zio;
2150 #endif /* HAVE_LARGE_STACKS */
2151
2152         return (B_FALSE);
2153 }
2154
2155 __attribute__((always_inline))
2156 static inline void
2157 __zio_execute(zio_t *zio)
2158 {
2159         ASSERT3U(zio->io_queued_timestamp, >, 0);
2160
2161         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
2162                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
2163                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
2164
2165                 zio->io_executor = curthread;
2166
2167                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
2168                 ASSERT(ISP2(stage));
2169                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
2170
2171                 do {
2172                         stage <<= 1;
2173                 } while ((stage & pipeline) == 0);
2174
2175                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
2176
2177                 /*
2178                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
2179                  * will grab a config lock that is held across I/O,
2180                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
2181                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
2182                  *
2183                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
2184                  * be sent to disk promptly.
2185                  */
2186                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
2187                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
2188                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
2189                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
2190                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
2191                         return;
2192                 }
2193
2194                 /*
2195                  * If the current context doesn't have large enough stacks
2196                  * the zio must be issued asynchronously to prevent overflow.
2197                  */
2198                 if (zio_execute_stack_check(zio)) {
2199                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
2200                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
2201                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
2202                         return;
2203                 }
2204
2205                 zio->io_stage = stage;
2206                 zio->io_pipeline_trace |= zio->io_stage;
2207
2208                 /*
2209                  * The zio pipeline stage returns the next zio to execute
2210                  * (typically the same as this one), or NULL if we should
2211                  * stop.
2212                  */
2213                 zio = zio_pipeline[highbit64(stage) - 1](zio);
2214
2215                 if (zio == NULL)
2216                         return;
2217         }
2218 }
2219
2220
2221 /*
2222  * ==========================================================================
2223  * Initiate I/O, either sync or async
2224  * ==========================================================================
2225  */
2226 int
2227 zio_wait(zio_t *zio)
2228 {
2229         /*
2230          * Some routines, like zio_free_sync(), may return a NULL zio
2231          * to avoid the performance overhead of creating and then destroying
2232          * an unneeded zio.  For the callers' simplicity, we accept a NULL
2233          * zio and ignore it.
2234          */
2235         if (zio == NULL)
2236                 return (0);
2237
2238         long timeout = MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_ziotime_ms);
2239         int error;
2240
2241         ASSERT3S(zio->io_stage, ==, ZIO_STAGE_OPEN);
2242         ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
2243
2244         zio->io_waiter = curthread;
2245         ASSERT0(zio->io_queued_timestamp);
2246         zio->io_queued_timestamp = gethrtime();
2247
2248         __zio_execute(zio);
2249
2250         mutex_enter(&zio->io_lock);
2251         while (zio->io_executor != NULL) {
2252                 error = cv_timedwait_io(&zio->io_cv, &zio->io_lock,
2253                     ddi_get_lbolt() + timeout);
2254
2255                 if (zfs_deadman_enabled && error == -1 &&
2256                     gethrtime() - zio->io_queued_timestamp >
2257                     spa_deadman_ziotime(zio->io_spa)) {
2258                         mutex_exit(&zio->io_lock);
2259                         timeout = MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_checktime_ms);
2260                         zio_deadman(zio, FTAG);
2261                         mutex_enter(&zio->io_lock);
2262                 }
2263         }
2264         mutex_exit(&zio->io_lock);
2265
2266         error = zio->io_error;
2267         zio_destroy(zio);
2268
2269         return (error);
2270 }
2271
2272 void
2273 zio_nowait(zio_t *zio)
2274 {
2275         /*
2276          * See comment in zio_wait().
2277          */
2278         if (zio == NULL)
2279                 return;
2280
2281         ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
2282
2283         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
2284             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
2285                 zio_t *pio;
2286
2287                 /*
2288                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
2289                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
2290                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
2291                  */
2292                 spa_t *spa = zio->io_spa;
2293                 pio = spa->spa_async_zio_root[CPU_SEQID_UNSTABLE];
2294
2295                 zio_add_child(pio, zio);
2296         }
2297
2298         ASSERT0(zio->io_queued_timestamp);
2299         zio->io_queued_timestamp = gethrtime();
2300         __zio_execute(zio);
2301 }
2302
2303 /*
2304  * ==========================================================================
2305  * Reexecute, cancel, or suspend/resume failed I/O
2306  * ==========================================================================
2307  */
2308
2309 static void
2310 zio_reexecute(void *arg)
2311 {
2312         zio_t *pio = arg;
2313         zio_t *cio, *cio_next;
2314
2315         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2316         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
2317         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
2318         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
2319
2320         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
2321         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
2322         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
2323         pio->io_reexecute = 0;
2324         pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
2325         pio->io_pipeline_trace = 0;
2326         pio->io_error = 0;
2327         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2328                 pio->io_state[w] = 0;
2329         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
2330                 pio->io_child_error[c] = 0;
2331
2332         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
2333                 BP_ZERO(pio->io_bp);
2334
2335         /*
2336          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
2337          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
2338          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
2339          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
2340          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
2341          */
2342         zio_link_t *zl = NULL;
2343         mutex_enter(&pio->io_lock);
2344         for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
2345                 cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
2346                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2347                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
2348                 mutex_exit(&pio->io_lock);
2349                 zio_reexecute(cio);
2350                 mutex_enter(&pio->io_lock);
2351         }
2352         mutex_exit(&pio->io_lock);
2353
2354         /*
2355          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
2356          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
2357          * responsibility of the caller to wait on it.
2358          */
2359         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER)) {
2360                 pio->io_queued_timestamp = gethrtime();
2361                 __zio_execute(pio);
2362         }
2363 }
2364
2365 void
2366 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio, zio_suspend_reason_t reason)
2367 {
2368         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
2369                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
2370                     "failure and the failure mode property for this pool "
2371                     "is set to panic.", spa_name(spa));
2372
2373         cmn_err(CE_WARN, "Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
2374             "failure and has been suspended.\n", spa_name(spa));
2375
2376         (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL,
2377             NULL, NULL, 0);
2378
2379         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
2380
2381         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
2382                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
2383                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
2384                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
2385
2386         spa->spa_suspended = reason;
2387
2388         if (zio != NULL) {
2389                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
2390                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
2391                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2392                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
2393                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
2394                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
2395         }
2396
2397         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
2398 }
2399
2400 int
2401 zio_resume(spa_t *spa)
2402 {
2403         zio_t *pio;
2404
2405         /*
2406          * Reexecute all previously suspended i/o.
2407          */
2408         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
2409         spa->spa_suspended = ZIO_SUSPEND_NONE;
2410         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
2411         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
2412         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
2413         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
2414
2415         if (pio == NULL)
2416                 return (0);
2417
2418         zio_reexecute(pio);
2419         return (zio_wait(pio));
2420 }
2421
2422 void
2423 zio_resume_wait(spa_t *spa)
2424 {
2425         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
2426         while (spa_suspended(spa))
2427                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
2428         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
2429 }
2430
2431 /*
2432  * ==========================================================================
2433  * Gang blocks.
2434  *
2435  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
2436  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
2437  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
2438  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
2439  * block from smaller fragments.
2440  *
2441  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
2442  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
2443  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
2444  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
2445  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
2446  *
2447  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
2448  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
2449  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
2450  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
2451  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
2452  *
2453  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
2454  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
2455  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
2456  * The root of the gang tree is called the gang leader.
2457  *
2458  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
2459  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
2460  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
2461  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
2462  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
2463  * bps for every constituent of the gang block.
2464  *
2465  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
2466  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
2467  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
2468  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
2469  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
2470  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
2471  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
2472  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
2473  * gang header's blk_cksum as described above.
2474  *
2475  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
2476  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
2477  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
2478  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
2479  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
2480  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
2481  *
2482  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
2483  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
2484  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
2485  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
2486  *
2487  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
2488  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
2489  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
2490  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
2491  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
2492  *
2493  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
2494  * ==========================================================================
2495  */
2496
2497 static void
2498 zio_gang_issue_func_done(zio_t *zio)
2499 {
2500         abd_free(zio->io_abd);
2501 }
2502
2503 static zio_t *
2504 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2505     uint64_t offset)
2506 {
2507         if (gn != NULL)
2508                 return (pio);
2509
2510         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, abd_get_offset(data, offset),
2511             BP_GET_PSIZE(bp), zio_gang_issue_func_done,
2512             NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
2513             &pio->io_bookmark));
2514 }
2515
2516 static zio_t *
2517 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2518     uint64_t offset)
2519 {
2520         zio_t *zio;
2521
2522         if (gn != NULL) {
2523                 abd_t *gbh_abd =
2524                     abd_get_from_buf(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2525                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2526                     gbh_abd, SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_issue_func_done, NULL,
2527                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
2528                     &pio->io_bookmark);
2529                 /*
2530                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
2531                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
2532                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
2533                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
2534                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
2535                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
2536                  * this is just good hygiene.)
2537                  */
2538                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
2539                         abd_t *buf = abd_get_offset(data, offset);
2540
2541                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
2542                             buf, BP_GET_PSIZE(bp));
2543
2544                         abd_free(buf);
2545                 }
2546                 /*
2547                  * If we are here to damage data for testing purposes,
2548                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
2549                  */
2550                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
2551                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
2552         } else {
2553                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2554                     abd_get_offset(data, offset), BP_GET_PSIZE(bp),
2555                     zio_gang_issue_func_done, NULL, pio->io_priority,
2556                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
2557         }
2558
2559         return (zio);
2560 }
2561
2562 static zio_t *
2563 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2564     uint64_t offset)
2565 {
2566         (void) gn, (void) data, (void) offset;
2567
2568         zio_t *zio = zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2569             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio));
2570         if (zio == NULL) {
2571                 zio = zio_null(pio, pio->io_spa,
2572                     NULL, NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio));
2573         }
2574         return (zio);
2575 }
2576
2577 static zio_t *
2578 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2579     uint64_t offset)
2580 {
2581         (void) gn, (void) data, (void) offset;
2582         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2583             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
2584 }
2585
2586 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
2587         NULL,
2588         zio_read_gang,
2589         zio_rewrite_gang,
2590         zio_free_gang,
2591         zio_claim_gang,
2592         NULL
2593 };
2594
2595 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
2596
2597 static zio_gang_node_t *
2598 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
2599 {
2600         zio_gang_node_t *gn;
2601
2602         ASSERT(*gnpp == NULL);
2603
2604         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
2605         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
2606         *gnpp = gn;
2607
2608         return (gn);
2609 }
2610
2611 static void
2612 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
2613 {
2614         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
2615
2616         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
2617                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
2618
2619         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2620         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
2621         *gnpp = NULL;
2622 }
2623
2624 static void
2625 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
2626 {
2627         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
2628
2629         if (gn == NULL)
2630                 return;
2631
2632         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
2633                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
2634
2635         zio_gang_node_free(gnpp);
2636 }
2637
2638 static void
2639 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
2640 {
2641         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
2642         abd_t *gbh_abd = abd_get_from_buf(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2643
2644         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
2645         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
2646
2647         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gbh_abd, SPA_GANGBLOCKSIZE,
2648             zio_gang_tree_assemble_done, gn, gio->io_priority,
2649             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
2650 }
2651
2652 static void
2653 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
2654 {
2655         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
2656         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
2657         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2658
2659         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
2660         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
2661
2662         if (zio->io_error)
2663                 return;
2664
2665         /* this ABD was created from a linear buf in zio_gang_tree_assemble */
2666         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
2667                 byteswap_uint64_array(abd_to_buf(zio->io_abd), zio->io_size);
2668
2669         ASSERT3P(abd_to_buf(zio->io_abd), ==, gn->gn_gbh);
2670         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
2671         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
2672
2673         abd_free(zio->io_abd);
2674
2675         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2676                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
2677                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
2678                         continue;
2679                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
2680         }
2681 }
2682
2683 static void
2684 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, abd_t *data,
2685     uint64_t offset)
2686 {
2687         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
2688         zio_t *zio;
2689
2690         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
2691         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
2692         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
2693
2694         /*
2695          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
2696          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
2697          */
2698         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data, offset);
2699
2700         if (gn != NULL) {
2701                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
2702
2703                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2704                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
2705                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
2706                                 continue;
2707                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data,
2708                             offset);
2709                         offset += BP_GET_PSIZE(gbp);
2710                 }
2711         }
2712
2713         if (gn == gio->io_gang_tree)
2714                 ASSERT3U(gio->io_size, ==, offset);
2715
2716         if (zio != pio)
2717                 zio_nowait(zio);
2718 }
2719
2720 static zio_t *
2721 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
2722 {
2723         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2724
2725         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
2726         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2727
2728         zio->io_gang_leader = zio;
2729
2730         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
2731
2732         return (zio);
2733 }
2734
2735 static zio_t *
2736 zio_gang_issue(zio_t *zio)
2737 {
2738         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2739
2740         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
2741                 return (NULL);
2742         }
2743
2744         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
2745         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2746
2747         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
2748                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_abd,
2749                     0);
2750         else
2751                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
2752
2753         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2754
2755         return (zio);
2756 }
2757
2758 static void
2759 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
2760 {
2761         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
2762         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
2763         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
2764         uint64_t asize;
2765         zio_t *gio __maybe_unused = zio->io_gang_leader;
2766
2767         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
2768                 return;
2769
2770         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
2771
2772         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
2773         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
2774         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
2775         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
2776         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
2777
2778         mutex_enter(&pio->io_lock);
2779         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
2780                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
2781                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
2782                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
2783                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
2784         }
2785         mutex_exit(&pio->io_lock);
2786 }
2787
2788 static void
2789 zio_write_gang_done(zio_t *zio)
2790 {
2791         /*
2792          * The io_abd field will be NULL for a zio with no data.  The io_flags
2793          * will initially have the ZIO_FLAG_NODATA bit flag set, but we can't
2794          * check for it here as it is cleared in zio_ready.
2795          */
2796         if (zio->io_abd != NULL)
2797                 abd_free(zio->io_abd);
2798 }
2799
2800 static zio_t *
2801 zio_write_gang_block(zio_t *pio, metaslab_class_t *mc)
2802 {
2803         spa_t *spa = pio->io_spa;
2804         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
2805         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
2806         zio_t *zio;
2807         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
2808         zio_gbh_phys_t *gbh;
2809         abd_t *gbh_abd;
2810         uint64_t txg = pio->io_txg;
2811         uint64_t resid = pio->io_size;
2812         uint64_t lsize;
2813         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
2814         int gbh_copies;
2815         zio_prop_t zp;
2816         int error;
2817         boolean_t has_data = !(pio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA);
2818
2819         /*
2820          * encrypted blocks need DVA[2] free so encrypted gang headers can't
2821          * have a third copy.
2822          */
2823         gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
2824         if (gio->io_prop.zp_encrypt && gbh_copies >= SPA_DVAS_PER_BP)
2825                 gbh_copies = SPA_DVAS_PER_BP - 1;
2826
2827         int flags = METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER;
2828         if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
2829                 ASSERT(pio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
2830                 ASSERT(has_data);
2831
2832                 flags |= METASLAB_ASYNC_ALLOC;
2833                 VERIFY(zfs_refcount_held(&mc->mc_allocator[pio->io_allocator].
2834                     mca_alloc_slots, pio));
2835
2836                 /*
2837                  * The logical zio has already placed a reservation for
2838                  * 'copies' allocation slots but gang blocks may require
2839                  * additional copies. These additional copies
2840                  * (i.e. gbh_copies - copies) are guaranteed to succeed
2841                  * since metaslab_class_throttle_reserve() always allows
2842                  * additional reservations for gang blocks.
2843                  */
2844                 VERIFY(metaslab_class_throttle_reserve(mc, gbh_copies - copies,
2845                     pio->io_allocator, pio, flags));
2846         }
2847
2848         error = metaslab_alloc(spa, mc, SPA_GANGBLOCKSIZE,
2849             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp, flags,
2850             &pio->io_alloc_list, pio, pio->io_allocator);
2851         if (error) {
2852                 if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
2853                         ASSERT(pio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
2854                         ASSERT(has_data);
2855
2856                         /*
2857                          * If we failed to allocate the gang block header then
2858                          * we remove any additional allocation reservations that
2859                          * we placed here. The original reservation will
2860                          * be removed when the logical I/O goes to the ready
2861                          * stage.
2862                          */
2863                         metaslab_class_throttle_unreserve(mc,
2864                             gbh_copies - copies, pio->io_allocator, pio);
2865                 }
2866
2867                 pio->io_error = error;
2868                 return (pio);
2869         }
2870
2871         if (pio == gio) {
2872                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
2873         } else {
2874                 gnpp = pio->io_private;
2875                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
2876         }
2877
2878         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
2879         gbh = gn->gn_gbh;
2880         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2881         gbh_abd = abd_get_from_buf(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2882
2883         /*
2884          * Create the gang header.
2885          */
2886         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh_abd, SPA_GANGBLOCKSIZE,
2887             zio_write_gang_done, NULL, pio->io_priority,
2888             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
2889
2890         /*
2891          * Create and nowait the gang children.
2892          */
2893         for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
2894                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
2895                     SPA_MINBLOCKSIZE);
2896                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
2897
2898                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
2899                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
2900                 zp.zp_complevel = gio->io_prop.zp_complevel;
2901                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
2902                 zp.zp_level = 0;
2903                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
2904                 zp.zp_dedup = B_FALSE;
2905                 zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
2906                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
2907                 zp.zp_encrypt = gio->io_prop.zp_encrypt;
2908                 zp.zp_byteorder = gio->io_prop.zp_byteorder;
2909                 bzero(zp.zp_salt, ZIO_DATA_SALT_LEN);
2910                 bzero(zp.zp_iv, ZIO_DATA_IV_LEN);
2911                 bzero(zp.zp_mac, ZIO_DATA_MAC_LEN);
2912
2913                 zio_t *cio = zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
2914                     has_data ? abd_get_offset(pio->io_abd, pio->io_size -
2915                     resid) : NULL, lsize, lsize, &zp,
2916                     zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL,
2917                     zio_write_gang_done, &gn->gn_child[g], pio->io_priority,
2918                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
2919
2920                 if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
2921                         ASSERT(pio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
2922                         ASSERT(has_data);
2923
2924                         /*
2925                          * Gang children won't throttle but we should
2926                          * account for their work, so reserve an allocation
2927                          * slot for them here.
2928                          */
2929                         VERIFY(metaslab_class_throttle_reserve(mc,
2930                             zp.zp_copies, cio->io_allocator, cio, flags));
2931                 }
2932                 zio_nowait(cio);
2933         }
2934
2935         /*
2936          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
2937          */
2938         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2939
2940         /*
2941          * We didn't allocate this bp, so make sure it doesn't get unmarked.
2942          */
2943         pio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_FASTWRITE;
2944
2945         zio_nowait(zio);
2946
2947         return (pio);
2948 }
2949
2950 /*
2951  * The zio_nop_write stage in the pipeline determines if allocating a
2952  * new bp is necessary.  The nopwrite feature can handle writes in
2953  * either syncing or open context (i.e. zil writes) and as a result is
2954  * mutually exclusive with dedup.
2955  *
2956  * By leveraging a cryptographically secure checksum, such as SHA256, we
2957  * can compare the checksums of the new data and the old to determine if
2958  * allocating a new block is required.  Note that our requirements for
2959  * cryptographic strength are fairly weak: there can't be any accidental
2960  * hash collisions, but we don't need to be secure against intentional
2961  * (malicious) collisions.  To trigger a nopwrite, you have to be able
2962  * to write the file to begin with, and triggering an incorrect (hash
2963  * collision) nopwrite is no worse than simply writing to the file.
2964  * That said, there are no known attacks against the checksum algorithms
2965  * used for nopwrite, assuming that the salt and the checksums
2966  * themselves remain secret.
2967  */
2968 static zio_t *
2969 zio_nop_write(zio_t *zio)
2970 {
2971         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2972         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2973         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2974
2975         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2976         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
2977         ASSERT(zp->zp_nopwrite);
2978         ASSERT(!zp->zp_dedup);
2979         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2980         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2981
2982         /*
2983          * Check to see if the original bp and the new bp have matching
2984          * characteristics (i.e. same checksum, compression algorithms, etc).
2985          * If they don't then just continue with the pipeline which will
2986          * allocate a new bp.
2987          */
2988         if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
2989             !(zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_flags &
2990             ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) ||
2991             BP_IS_ENCRYPTED(bp) || BP_IS_ENCRYPTED(bp_orig) ||
2992             BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
2993             BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
2994             BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
2995             zp->zp_copies != BP_GET_NDVAS(bp_orig))
2996                 return (zio);
2997
2998         /*
2999          * If the checksums match then reset the pipeline so that we
3000          * avoid allocating a new bp and issuing any I/O.
3001          */
3002         if (ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, bp_orig->blk_cksum)) {
3003                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_flags &
3004                     ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
3005                 ASSERT3U(BP_GET_PSIZE(bp), ==, BP_GET_PSIZE(bp_orig));
3006                 ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, BP_GET_LSIZE(bp_orig));
3007                 ASSERT(zp->zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
3008                 ASSERT(bcmp(&bp->blk_prop, &bp_orig->blk_prop,
3009                     sizeof (uint64_t)) == 0);
3010
3011                 /*
3012                  * If we're overwriting a block that is currently on an
3013                  * indirect vdev, then ignore the nopwrite request and
3014                  * allow a new block to be allocated on a concrete vdev.
3015                  */
3016                 spa_config_enter(zio->io_spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3017                 vdev_t *tvd = vdev_lookup_top(zio->io_spa,
3018                     DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
3019                 if (tvd->vdev_ops == &vdev_indirect_ops) {
3020                         spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_VDEV, FTAG);
3021                         return (zio);
3022                 }
3023                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_VDEV, FTAG);
3024
3025                 *bp = *bp_orig;
3026                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
3027                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
3028         }
3029
3030         return (zio);
3031 }
3032
3033 /*
3034  * ==========================================================================
3035  * Dedup
3036  * ==========================================================================
3037  */
3038 static void
3039 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
3040 {
3041         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3042         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
3043         ddt_phys_t *ddp;
3044         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
3045
3046         mutex_enter(&pio->io_lock);
3047         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
3048         if (zio->io_error == 0)
3049                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
3050
3051         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_abd == NULL)
3052                 dde->dde_repair_abd = zio->io_abd;
3053         else
3054                 abd_free(zio->io_abd);
3055         mutex_exit(&pio->io_lock);
3056 }
3057
3058 static zio_t *
3059 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
3060 {
3061         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3062
3063         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3064         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
3065         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3066
3067         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
3068                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
3069                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
3070                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
3071                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
3072                 blkptr_t blk;
3073
3074                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
3075                 zio->io_vsd = dde;
3076
3077                 if (ddp_self == NULL)
3078                         return (zio);
3079
3080                 for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
3081                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
3082                                 continue;
3083                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
3084                             &blk);
3085                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
3086                             abd_alloc_for_io(zio->io_size, B_TRUE),
3087                             zio->io_size, zio_ddt_child_read_done, dde,
3088                             zio->io_priority, ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) |
3089                             ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zio->io_bookmark));
3090                 }
3091                 return (zio);
3092         }
3093
3094         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
3095             zio->io_abd, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
3096             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
3097
3098         return (zio);
3099 }
3100
3101 static zio_t *
3102 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
3103 {
3104         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3105
3106         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
3107                 return (NULL);
3108         }
3109
3110         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3111         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
3112         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3113
3114         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
3115                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
3116                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
3117                 if (ddt == NULL) {
3118                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
3119                         return (zio);
3120                 }
3121                 if (dde == NULL) {
3122                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
3123                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
3124                         return (NULL);
3125                 }
3126                 if (dde->dde_repair_abd != NULL) {
3127                         abd_copy(zio->io_abd, dde->dde_repair_abd,
3128                             zio->io_size);
3129                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
3130                 }
3131                 ddt_repair_done(ddt, dde);
3132                 zio->io_vsd = NULL;
3133         }
3134
3135         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
3136
3137         return (zio);
3138 }
3139
3140 static boolean_t
3141 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
3142 {
3143         spa_t *spa = zio->io_spa;
3144         boolean_t do_raw = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW);
3145
3146         ASSERT(!(zio->io_bp_override && do_raw));
3147
3148         /*
3149          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
3150          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
3151          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
3152          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
3153          * However, we should never get a raw, override zio so in these
3154          * cases we can compare the io_abd directly. This is useful because
3155          * it allows us to do dedup verification even if we don't have access
3156          * to the original data (for instance, if the encryption keys aren't
3157          * loaded).
3158          */
3159
3160         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
3161                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
3162
3163                 if (lio != NULL && do_raw) {
3164                         return (lio->io_size != zio->io_size ||
3165                             abd_cmp(zio->io_abd, lio->io_abd) != 0);
3166                 } else if (lio != NULL) {
3167                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
3168                             abd_cmp(zio->io_orig_abd, lio->io_orig_abd) != 0);
3169                 }
3170         }
3171
3172         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
3173                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
3174
3175                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0 && do_raw) {
3176                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
3177                         uint64_t psize;
3178                         abd_t *tmpabd;
3179                         int error;
3180
3181                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
3182                         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
3183
3184                         if (psize != zio->io_size)
3185                                 return (B_TRUE);
3186
3187                         ddt_exit(ddt);
3188
3189                         tmpabd = abd_alloc_for_io(psize, B_TRUE);
3190
3191                         error = zio_wait(zio_read(NULL, spa, &blk, tmpabd,
3192                             psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
3193                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
3194                             ZIO_FLAG_RAW, &zio->io_bookmark));
3195
3196                         if (error == 0) {
3197                                 if (abd_cmp(tmpabd, zio->io_abd) != 0)
3198                                         error = SET_ERROR(ENOENT);
3199                         }
3200
3201                         abd_free(tmpabd);
3202                         ddt_enter(ddt);
3203                         return (error != 0);
3204                 } else if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
3205                         arc_buf_t *abuf = NULL;
3206                         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
3207                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
3208                         int error;
3209
3210                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
3211
3212                         if (BP_GET_LSIZE(&blk) != zio->io_orig_size)
3213                                 return (B_TRUE);
3214
3215                         ddt_exit(ddt);
3216
3217                         error = arc_read(NULL, spa, &blk,
3218                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
3219                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
3220                             &aflags, &zio->io_bookmark);
3221
3222                         if (error == 0) {
3223                                 if (abd_cmp_buf(zio->io_orig_abd, abuf->b_data,
3224                                     zio->io_orig_size) != 0)
3225                                         error = SET_ERROR(ENOENT);
3226                                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
3227                         }
3228
3229                         ddt_enter(ddt);
3230                         return (error != 0);
3231                 }
3232         }
3233
3234         return (B_FALSE);
3235 }
3236
3237 static void
3238 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
3239 {
3240         int p = zio->io_prop.zp_copies;
3241         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
3242         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
3243         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
3244         zio_t *pio;
3245
3246         if (zio->io_error)
3247                 return;
3248
3249         ddt_enter(ddt);
3250
3251         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
3252
3253         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
3254
3255         zio_link_t *zl = NULL;
3256         while ((pio = zio_walk_parents(zio, &zl)) != NULL)
3257                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
3258
3259         ddt_exit(ddt);
3260 }
3261
3262 static void
3263 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
3264 {
3265         int p = zio->io_prop.zp_copies;
3266         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
3267         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
3268         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
3269
3270         ddt_enter(ddt);
3271
3272         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
3273         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
3274         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
3275
3276         if (zio->io_error == 0) {
3277                 zio_link_t *zl = NULL;
3278                 while (zio_walk_parents(zio, &zl) != NULL)
3279                         ddt_phys_addref(ddp);
3280         } else {
3281                 ddt_phys_clear(ddp);
3282         }
3283
3284         ddt_exit(ddt);
3285 }
3286
3287 static zio_t *
3288 zio_ddt_write(zio_t *zio)
3289 {
3290         spa_t *spa = zio->io_spa;
3291         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3292         uint64_t txg = zio->io_txg;
3293         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
3294         int p = zp->zp_copies;
3295         zio_t *cio = NULL;
3296         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
3297         ddt_entry_t *dde;
3298         ddt_phys_t *ddp;
3299
3300         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3301         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
3302         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
3303         ASSERT(!(zio->io_bp_override && (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)));
3304
3305         ddt_enter(ddt);
3306         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
3307         ddp = &dde->dde_phys[p];
3308
3309         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
3310                 /*
3311                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
3312                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
3313                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
3314                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
3315                  */
3316                 if (!(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_flags &
3317                     ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP)) {
3318                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
3319                         zio_pop_transforms(zio);
3320                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
3321                         BP_ZERO(bp);
3322                 } else {
3323                         zp->zp_dedup = B_FALSE;
3324                         BP_SET_DEDUP(bp, B_FALSE);
3325                 }
3326                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
3327                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
3328                 ddt_exit(ddt);
3329                 return (zio);
3330         }
3331
3332         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
3333                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
3334                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
3335                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
3336                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
3337                 else
3338                         ddt_phys_addref(ddp);
3339         } else if (zio->io_bp_override) {
3340                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
3341                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
3342                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
3343                 ddt_phys_addref(ddp);
3344         } else {
3345                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_abd,
3346                     zio->io_orig_size, zio->io_orig_size, zp,
3347                     zio_ddt_child_write_ready, NULL, NULL,
3348                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
3349                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
3350
3351                 zio_push_transform(cio, zio->io_abd, zio->io_size, 0, NULL);
3352                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
3353         }
3354
3355         ddt_exit(ddt);
3356
3357         zio_nowait(cio);
3358
3359         return (zio);
3360 }
3361
3362 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
3363
3364 static zio_t *
3365 zio_ddt_free(zio_t *zio)
3366 {
3367         spa_t *spa = zio->io_spa;
3368         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3369         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
3370         ddt_entry_t *dde;
3371         ddt_phys_t *ddp;
3372
3373         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3374         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3375
3376         ddt_enter(ddt);
3377         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
3378         if (dde) {
3379                 ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
3380                 if (ddp)
3381                         ddt_phys_decref(ddp);
3382         }
3383         ddt_exit(ddt);
3384
3385         return (zio);
3386 }
3387
3388 /*
3389  * ==========================================================================
3390  * Allocate and free blocks
3391  * ==========================================================================
3392  */
3393
3394 static zio_t *
3395 zio_io_to_allocate(spa_t *spa, int allocator)
3396 {
3397         zio_t *zio;
3398
3399         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock));
3400
3401         zio = avl_first(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_tree);
3402         if (zio == NULL)
3403                 return (NULL);
3404
3405         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
3406
3407         /*
3408          * Try to place a reservation for this zio. If we're unable to
3409          * reserve then we throttle.
3410          */
3411         ASSERT3U(zio->io_allocator, ==, allocator);
3412         if (!metaslab_class_throttle_reserve(zio->io_metaslab_class,
3413             zio->io_prop.zp_copies, allocator, zio, 0)) {
3414                 return (NULL);
3415         }
3416
3417         avl_remove(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_tree, zio);
3418         ASSERT3U(zio->io_stage, <, ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE);
3419
3420         return (zio);
3421 }
3422
3423 static zio_t *
3424 zio_dva_throttle(zio_t *zio)
3425 {
3426         spa_t *spa = zio->io_spa;
3427         zio_t *nio;
3428         metaslab_class_t *mc;
3429
3430         /* locate an appropriate allocation class */
3431         mc = spa_preferred_class(spa, zio->io_size, zio->io_prop.zp_type,
3432             zio->io_prop.zp_level, zio->io_prop.zp_zpl_smallblk);
3433
3434         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE ||
3435             !mc->mc_alloc_throttle_enabled ||
3436             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG ||
3437             zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
3438                 return (zio);
3439         }
3440
3441         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
3442         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
3443         ASSERT3U(zio->io_queued_timestamp, >, 0);
3444         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DVA_THROTTLE);
3445
3446         zbookmark_phys_t *bm = &zio->io_bookmark;
3447         /*
3448          * We want to try to use as many allocators as possible to help improve
3449          * performance, but we also want logically adjacent IOs to be physically
3450          * adjacent to improve sequential read performance. We chunk each object
3451          * into 2^20 block regions, and then hash based on the objset, object,
3452          * level, and region to accomplish both of these goals.
3453          */
3454         int allocator = (uint_t)cityhash4(bm->zb_objset, bm->zb_object,
3455             bm->zb_level, bm->zb_blkid >> 20) % spa->spa_alloc_count;
3456         zio->io_allocator = allocator;
3457         zio->io_metaslab_class = mc;
3458         mutex_enter(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3459         avl_add(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_tree, zio);
3460         nio = zio_io_to_allocate(spa, allocator);
3461         mutex_exit(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3462         return (nio);
3463 }
3464
3465 static void
3466 zio_allocate_dispatch(spa_t *spa, int allocator)
3467 {
3468         zio_t *zio;
3469
3470         mutex_enter(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3471         zio = zio_io_to_allocate(spa, allocator);
3472         mutex_exit(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3473         if (zio == NULL)
3474                 return;
3475
3476         ASSERT3U(zio->io_stage, ==, ZIO_STAGE_DVA_THROTTLE);
3477         ASSERT0(zio->io_error);
3478         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_TRUE);
3479 }
3480
3481 static zio_t *
3482 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
3483 {
3484         spa_t *spa = zio->io_spa;
3485         metaslab_class_t *mc;
3486         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3487         int error;
3488         int flags = 0;
3489
3490         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
3491                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
3492                 zio->io_gang_leader = zio;
3493         }
3494
3495         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
3496         ASSERT0(BP_GET_NDVAS(bp));
3497         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
3498         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
3499         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
3500
3501         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_FASTWRITE) ? METASLAB_FASTWRITE : 0;
3502         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA)
3503                 flags |= METASLAB_DONT_THROTTLE;
3504         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
3505                 flags |= METASLAB_GANG_CHILD;
3506         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE)
3507                 flags |= METASLAB_ASYNC_ALLOC;
3508
3509         /*
3510          * if not already chosen, locate an appropriate allocation class
3511          */
3512         mc = zio->io_metaslab_class;
3513         if (mc == NULL) {
3514                 mc = spa_preferred_class(spa, zio->io_size,
3515                     zio->io_prop.zp_type, zio->io_prop.zp_level,
3516                     zio->io_prop.zp_zpl_smallblk);
3517                 zio->io_metaslab_class = mc;
3518         }
3519
3520         /*
3521          * Try allocating the block in the usual metaslab class.
3522          * If that's full, allocate it in the normal class.
3523          * If that's full, allocate as a gang block,
3524          * and if all are full, the allocation fails (which shouldn't happen).
3525          *
3526          * Note that we do not fall back on embedded slog (ZIL) space, to
3527          * preserve unfragmented slog space, which is critical for decent
3528          * sync write performance.  If a log allocation fails, we will fall
3529          * back to spa_sync() which is abysmal for performance.
3530          */
3531         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
3532             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags,
3533             &zio->io_alloc_list, zio, zio->io_allocator);
3534
3535         /*
3536          * Fallback to normal class when an alloc class is full
3537          */
3538         if (error == ENOSPC && mc != spa_normal_class(spa)) {
3539                 /*
3540                  * If throttling, transfer reservation over to normal class.
3541                  * The io_allocator slot can remain the same even though we
3542                  * are switching classes.
3543                  */
3544                 if (mc->mc_alloc_throttle_enabled &&
3545                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING)) {
3546                         metaslab_class_throttle_unreserve(mc,
3547                             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_allocator, zio);
3548                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING;
3549
3550                         VERIFY(metaslab_class_throttle_reserve(
3551                             spa_normal_class(spa),
3552                             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_allocator, zio,
3553                             flags | METASLAB_MUST_RESERVE));
3554                 }
3555                 zio->io_metaslab_class = mc = spa_normal_class(spa);
3556                 if (zfs_flags & ZFS_DEBUG_METASLAB_ALLOC) {
3557                         zfs_dbgmsg("%s: metaslab allocation failure, "
3558                             "trying normal class: zio %px, size %llu, error %d",
3559                             spa_name(spa), zio, (u_longlong_t)zio->io_size,
3560                             error);
3561                 }
3562
3563                 error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
3564                     zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags,
3565                     &zio->io_alloc_list, zio, zio->io_allocator);
3566         }
3567
3568         if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE) {
3569                 if (zfs_flags & ZFS_DEBUG_METASLAB_ALLOC) {
3570                         zfs_dbgmsg("%s: metaslab allocation failure, "
3571                             "trying ganging: zio %px, size %llu, error %d",
3572                             spa_name(spa), zio, (u_longlong_t)zio->io_size,
3573                             error);
3574                 }
3575                 return (zio_write_gang_block(zio, mc));
3576         }
3577         if (error != 0) {
3578                 if (error != ENOSPC ||
3579                     (zfs_flags & ZFS_DEBUG_METASLAB_ALLOC)) {
3580                         zfs_dbgmsg("%s: metaslab allocation failure: zio %px, "
3581                             "size %llu, error %d",
3582                             spa_name(spa), zio, (u_longlong_t)zio->io_size,
3583                             error);
3584                 }
3585                 zio->io_error = error;
3586         }
3587
3588         return (zio);
3589 }
3590
3591 static zio_t *
3592 zio_dva_free(zio_t *zio)
3593 {
3594         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
3595
3596         return (zio);
3597 }
3598
3599 static zio_t *
3600 zio_dva_claim(zio_t *zio)
3601 {
3602         int error;
3603
3604         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
3605         if (error)
3606                 zio->io_error = error;
3607
3608         return (zio);
3609 }
3610
3611 /*
3612  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
3613  * and we want to give back the block we just allocated.
3614  * This handles both normal blocks and gang blocks.
3615  */
3616 static void
3617 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
3618 {
3619         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
3620         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
3621
3622         if (!BP_IS_HOLE(bp))
3623                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
3624
3625         if (gn != NULL) {
3626                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
3627                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
3628                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
3629                 }
3630         }
3631 }
3632
3633 /*
3634  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
3635  */
3636 int
3637 zio_alloc_zil(spa_t *spa, objset_t *os, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp,
3638     uint64_t size, boolean_t *slog)
3639 {
3640         int error = 1;
3641         zio_alloc_list_t io_alloc_list;
3642
3643         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
3644
3645         metaslab_trace_init(&io_alloc_list);
3646
3647         /*
3648          * Block pointer fields are useful to metaslabs for stats and debugging.
3649          * Fill in the obvious ones before calling into metaslab_alloc().
3650          */
3651         BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
3652         BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
3653         BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
3654
3655         /*
3656          * When allocating a zil block, we don't have information about
3657          * the final destination of the block except the objset it's part
3658          * of, so we just hash the objset ID to pick the allocator to get
3659          * some parallelism.
3660          */
3661         int flags = METASLAB_FASTWRITE | METASLAB_ZIL;
3662         int allocator = (uint_t)cityhash4(0, 0, 0,
3663             os->os_dsl_dataset->ds_object) % spa->spa_alloc_count;
3664         error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size, new_bp, 1,
3665             txg, NULL, flags, &io_alloc_list, NULL, allocator);
3666         *slog = (error == 0);
3667         if (error != 0) {
3668                 error = metaslab_alloc(spa, spa_embedded_log_class(spa), size,
3669                     new_bp, 1, txg, NULL, flags,
3670                     &io_alloc_list, NULL, allocator);
3671         }
3672         if (error != 0) {
3673                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
3674                     new_bp, 1, txg, NULL, flags,
3675                     &io_alloc_list, NULL, allocator);
3676         }
3677         metaslab_trace_fini(&io_alloc_list);
3678
3679         if (error == 0) {
3680                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
3681                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
3682                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
3683                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
3684                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
3685                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
3686                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
3687                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
3688                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
3689                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
3690
3691                 /*
3692                  * encrypted blocks will require an IV and salt. We generate
3693                  * these now since we will not be rewriting the bp at
3694                  * rewrite time.
3695                  */
3696                 if (os->os_encrypted) {
3697                         uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
3698                         uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
3699
3700                         BP_SET_CRYPT(new_bp, B_TRUE);
3701                         VERIFY0(spa_crypt_get_salt(spa,
3702                             dmu_objset_id(os), salt));
3703                         VERIFY0(zio_crypt_generate_iv(iv));
3704
3705                         zio_crypt_encode_params_bp(new_bp, salt, iv);
3706                 }
3707         } else {
3708                 zfs_dbgmsg("%s: zil block allocation failure: "
3709                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), (u_longlong_t)size,
3710                     error);
3711         }
3712
3713         return (error);
3714 }
3715
3716 /*
3717  * ==========================================================================
3718  * Read and write to physical devices
3719  * ==========================================================================
3720  */
3721
3722 /*
3723  * Issue an I/O to the underlying vdev. Typically the issue pipeline
3724  * stops after this stage and will resume upon I/O completion.
3725  * However, there are instances where the vdev layer may need to
3726  * continue the pipeline when an I/O was not issued. Since the I/O
3727  * that was sent to the vdev layer might be different than the one
3728  * currently active in the pipeline (see vdev_queue_io()), we explicitly
3729  * force the underlying vdev layers to call either zio_execute() or
3730  * zio_interrupt() to ensure that the pipeline continues with the correct I/O.
3731  */
3732 static zio_t *
3733 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
3734 {
3735         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3736         uint64_t align;
3737         spa_t *spa = zio->io_spa;
3738
3739         zio->io_delay = 0;
3740
3741         ASSERT(zio->io_error == 0);
3742         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
3743
3744         if (vd == NULL) {
3745                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
3746                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
3747
3748                 /*
3749                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
3750                  */
3751                 vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio);
3752                 return (NULL);
3753         }
3754
3755         ASSERT3P(zio->io_logical, !=, zio);
3756         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
3757                 ASSERT(spa->spa_trust_config);
3758
3759                 /*
3760                  * Note: the code can handle other kinds of writes,
3761                  * but we don't expect them.
3762                  */
3763                 if (zio->io_vd->vdev_noalloc) {
3764                         ASSERT(zio->io_flags &
3765                             (ZIO_FLAG_PHYSICAL | ZIO_FLAG_SELF_HEAL |
3766                             ZIO_FLAG_RESILVER | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE));
3767                 }
3768         }
3769
3770         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
3771
3772         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) &&
3773             P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
3774                 /* Transform logical writes to be a full physical block size. */
3775                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
3776                 abd_t *abuf = abd_alloc_sametype(zio->io_abd, asize);
3777                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
3778                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
3779                         abd_copy(abuf, zio->io_abd, zio->io_size);
3780                         abd_zero_off(abuf, zio->io_size, asize - zio->io_size);
3781                 }
3782                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, asize, zio_subblock);
3783         }
3784
3785         /*
3786          * If this is not a physical io, make sure that it is properly aligned
3787          * before proceeding.
3788          */
3789         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL)) {
3790                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, align));
3791                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, align));
3792         } else {
3793                 /*
3794                  * For physical writes, we allow 512b aligned writes and assume
3795                  * the device will perform a read-modify-write as necessary.
3796                  */
3797                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, SPA_MINBLOCKSIZE));
3798                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, SPA_MINBLOCKSIZE));
3799         }
3800
3801         VERIFY(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || spa_writeable(spa));
3802
3803         /*
3804          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
3805          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
3806          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
3807          * This prevents spurious resilvering.
3808          *
3809          * There are a few ways that we can end up creating these spurious
3810          * resilver i/os:
3811          *
3812          * 1. A resilver i/o will be issued if any DVA in the BP has a
3813          * dirty DTL.  The mirror code will issue resilver writes to
3814          * each DVA, including the one(s) that are not on vdevs with dirty
3815          * DTLs.
3816          *
3817          * 2. With nested replication, which happens when we have a
3818          * "replacing" or "spare" vdev that's a child of a mirror or raidz.
3819          * For example, given mirror(replacing(A+B), C), it's likely that
3820          * only A is out of date (it's the new device). In this case, we'll
3821          * read from C, then use the data to resilver A+B -- but we don't
3822          * actually want to resilver B, just A. The top-level mirror has no
3823          * way to know this, so instead we just discard unnecessary repairs
3824          * as we work our way down the vdev tree.
3825          *
3826          * 3. ZTEST also creates mirrors of mirrors, mirrors of raidz, etc.
3827          * The same logic applies to any form of nested replication: ditto
3828          * + mirror, RAID-Z + replacing, etc.
3829          *
3830          * However, indirect vdevs point off to other vdevs which may have
3831          * DTL's, so we never bypass them.  The child i/os on concrete vdevs
3832          * will be properly bypassed instead.
3833          *
3834          * Leaf DTL_PARTIAL can be empty when a legitimate write comes from
3835          * a dRAID spare vdev. For example, when a dRAID spare is first
3836          * used, its spare blocks need to be written to but the leaf vdev's
3837          * of such blocks can have empty DTL_PARTIAL.
3838          *
3839          * There seemed no clean way to allow such writes while bypassing
3840          * spurious ones. At this point, just avoid all bypassing for dRAID
3841          * for correctness.
3842          */
3843         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
3844             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
3845             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
3846             vd->vdev_ops != &vdev_indirect_ops &&
3847             vd->vdev_top->vdev_ops != &vdev_draid_ops &&
3848             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
3849                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
3850                 zio_vdev_io_bypass(zio);
3851                 return (zio);
3852         }
3853
3854         /*
3855          * Select the next best leaf I/O to process.  Distributed spares are
3856          * excluded since they dispatch the I/O directly to a leaf vdev after
3857          * applying the dRAID mapping.
3858          */
3859         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
3860             vd->vdev_ops != &vdev_draid_spare_ops &&
3861             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3862             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE ||
3863             zio->io_type == ZIO_TYPE_TRIM)) {
3864
3865                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio))
3866                         return (zio);
3867
3868                 if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
3869                         return (NULL);
3870
3871                 if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
3872                         zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
3873                         zio_interrupt(zio);
3874                         return (NULL);
3875                 }
3876                 zio->io_delay = gethrtime();
3877         }
3878
3879         vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio);
3880         return (NULL);
3881 }
3882
3883 static zio_t *
3884 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
3885 {
3886         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3887         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
3888         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
3889
3890         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
3891                 return (NULL);
3892         }
3893
3894         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3895             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE || zio->io_type == ZIO_TYPE_TRIM);
3896
3897         if (zio->io_delay)
3898                 zio->io_delay = gethrtime() - zio->io_delay;
3899
3900         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
3901             vd->vdev_ops != &vdev_draid_spare_ops) {
3902                 vdev_queue_io_done(zio);
3903
3904                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
3905                         vdev_cache_write(zio);
3906
3907                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
3908                         zio->io_error = zio_handle_device_injections(vd, zio,
3909                             EIO, EILSEQ);
3910
3911                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
3912                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
3913
3914                 if (zio->io_error && zio->io_type != ZIO_TYPE_TRIM) {
3915                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
3916                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
3917                         } else {
3918                                 unexpected_error = B_TRUE;
3919                         }
3920                 }
3921         }
3922
3923         ops->vdev_op_io_done(zio);
3924
3925         if (unexpected_error)
3926                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
3927
3928         return (zio);
3929 }
3930
3931 /*
3932  * This function is used to change the priority of an existing zio that is
3933  * currently in-flight. This is used by the arc to upgrade priority in the
3934  * event that a demand read is made for a block that is currently queued
3935  * as a scrub or async read IO. Otherwise, the high priority read request
3936  * would end up having to wait for the lower priority IO.
3937  */
3938 void
3939 zio_change_priority(zio_t *pio, zio_priority_t priority)
3940 {
3941         zio_t *cio, *cio_next;
3942         zio_link_t *zl = NULL;
3943
3944         ASSERT3U(priority, <, ZIO_PRIORITY_NUM_QUEUEABLE);
3945
3946         if (pio->io_vd != NULL && pio->io_vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3947                 vdev_queue_change_io_priority(pio, priority);
3948         } else {
3949                 pio->io_priority = priority;
3950         }
3951
3952         mutex_enter(&pio->io_lock);
3953         for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
3954                 cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
3955                 zio_change_priority(cio, priority);
3956         }
3957         mutex_exit(&pio->io_lock);
3958 }
3959
3960 /*
3961  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
3962  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
3963  */
3964 static void
3965 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
3966     const abd_t *good_buf)
3967 {
3968         /* no processing needed */
3969         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
3970 }
3971
3972 void
3973 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr)
3974 {
3975         void *abd = abd_alloc_sametype(zio->io_abd, zio->io_size);
3976
3977         abd_copy(abd, zio->io_abd, zio->io_size);
3978
3979         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
3980         zcr->zcr_cbdata = abd;
3981         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
3982         zcr->zcr_free = zio_abd_free;
3983 }
3984
3985 static zio_t *
3986 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
3987 {
3988         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3989
3990         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
3991                 return (NULL);
3992         }
3993
3994         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
3995                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
3996
3997         if (zio->io_vsd != NULL) {
3998                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
3999                 zio->io_vsd = NULL;
4000         }
4001
4002         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
4003                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
4004
4005         /*
4006          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
4007          *
4008          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
4009          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
4010          */
4011         if (zio->io_error && vd == NULL &&
4012             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
4013                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
4014                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
4015                 zio->io_error = 0;
4016                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
4017                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
4018                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
4019                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
4020                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
4021                 return (NULL);
4022         }
4023
4024         /*
4025          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
4026          * if the device is not accessible at all.
4027          */
4028         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
4029             !vdev_accessible(vd, zio))
4030                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
4031
4032         /*
4033          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
4034          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
4035          */
4036         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
4037             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
4038                 vdev_dbgmsg(vd, "zio_vdev_io_assess(zio=%px) setting "
4039                     "cant_write=TRUE due to write failure with ENXIO",
4040                     zio);
4041                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
4042         }
4043
4044         /*
4045          * If a cache flush returns ENOTSUP or ENOTTY, we know that no future
4046          * attempts will ever succeed. In this case we set a persistent
4047          * boolean flag so that we don't bother with it in the future.
4048          */
4049         if ((zio->io_error == ENOTSUP || zio->io_error == ENOTTY) &&
4050             zio->io_type == ZIO_TYPE_IOCTL &&
4051             zio->io_cmd == DKIOCFLUSHWRITECACHE && vd != NULL)
4052                 vd->vdev_nowritecache = B_TRUE;
4053
4054         if (zio->io_error)
4055                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
4056
4057         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
4058             zio->io_physdone != NULL) {
4059                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DELEGATED));
4060                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV);
4061                 zio->io_physdone(zio->io_logical);
4062         }
4063
4064         return (zio);
4065 }
4066
4067 void
4068 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
4069 {
4070         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
4071         ASSERT(zio->io_error == 0);
4072
4073         zio->io_stage >>= 1;
4074 }
4075
4076 void
4077 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
4078 {
4079         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
4080
4081         zio->io_stage >>= 1;
4082 }
4083
4084 void
4085 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
4086 {
4087         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
4088         ASSERT(zio->io_error == 0);
4089
4090         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
4091         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
4092 }
4093
4094 /*
4095  * ==========================================================================
4096  * Encrypt and store encryption parameters
4097  * ==========================================================================
4098  */
4099
4100
4101 /*
4102  * This function is used for ZIO_STAGE_ENCRYPT. It is responsible for
4103  * managing the storage of encryption parameters and passing them to the
4104  * lower-level encryption functions.
4105  */
4106 static zio_t *
4107 zio_encrypt(zio_t *zio)
4108 {
4109         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
4110         spa_t *spa = zio->io_spa;
4111         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4112         uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
4113         uint64_t dsobj = zio->io_bookmark.zb_objset;
4114         dmu_object_type_t ot = BP_GET_TYPE(bp);
4115         void *enc_buf = NULL;
4116         abd_t *eabd = NULL;
4117         uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
4118         uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
4119         uint8_t mac[ZIO_DATA_MAC_LEN];
4120         boolean_t no_crypt = B_FALSE;
4121
4122         /* the root zio already encrypted the data */
4123         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
4124                 return (zio);
4125
4126         /* only ZIL blocks are re-encrypted on rewrite */
4127         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio) && ot != DMU_OT_INTENT_LOG)
4128                 return (zio);
4129
4130         if (!(zp->zp_encrypt || BP_IS_ENCRYPTED(bp))) {
4131                 BP_SET_CRYPT(bp, B_FALSE);
4132                 return (zio);
4133         }
4134
4135         /* if we are doing raw encryption set the provided encryption params */
4136         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT) {
4137                 ASSERT0(BP_GET_LEVEL(bp));
4138                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4139                 BP_SET_BYTEORDER(bp, zp->zp_byteorder);
4140                 if (ot != DMU_OT_OBJSET)
4141                         zio_crypt_encode_mac_bp(bp, zp->zp_mac);
4142
4143                 /* dnode blocks must be written out in the provided byteorder */
4144                 if (zp->zp_byteorder != ZFS_HOST_BYTEORDER &&
4145                     ot == DMU_OT_DNODE) {
4146                         void *bswap_buf = zio_buf_alloc(psize);
4147                         abd_t *babd = abd_get_from_buf(bswap_buf, psize);
4148
4149                         ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
4150                         abd_copy_to_buf(bswap_buf, zio->io_abd, psize);
4151                         dmu_ot_byteswap[DMU_OT_BYTESWAP(ot)].ob_func(bswap_buf,
4152                             psize);
4153
4154                         abd_take_ownership_of_buf(babd, B_TRUE);
4155                         zio_push_transform(zio, babd, psize, psize, NULL);
4156                 }
4157
4158                 if (DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot))
4159                         zio_crypt_encode_params_bp(bp, zp->zp_salt, zp->zp_iv);
4160                 return (zio);
4161         }
4162
4163         /* indirect blocks only maintain a cksum of the lower level MACs */
4164         if (BP_GET_LEVEL(bp) > 0) {
4165                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4166                 VERIFY0(zio_crypt_do_indirect_mac_checksum_abd(B_TRUE,
4167                     zio->io_orig_abd, BP_GET_LSIZE(bp), BP_SHOULD_BYTESWAP(bp),
4168                     mac));
4169                 zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
4170                 return (zio);
4171         }
4172
4173         /*
4174          * Objset blocks are a special case since they have 2 256-bit MACs
4175          * embedded within them.
4176          */
4177         if (ot == DMU_OT_OBJSET) {
4178                 ASSERT0(DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot));
4179                 ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
4180                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4181                 VERIFY0(spa_do_crypt_objset_mac_abd(B_TRUE, spa, dsobj,
4182                     zio->io_abd, psize, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp)));
4183                 return (zio);
4184         }
4185
4186         /* unencrypted object types are only authenticated with a MAC */
4187         if (!DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot)) {
4188                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4189                 VERIFY0(spa_do_crypt_mac_abd(B_TRUE, spa, dsobj,
4190                     zio->io_abd, psize, mac));
4191                 zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
4192                 return (zio);
4193         }
4194
4195         /*
4196          * Later passes of sync-to-convergence may decide to rewrite data
4197          * in place to avoid more disk reallocations. This presents a problem
4198          * for encryption because this constitutes rewriting the new data with
4199          * the same encryption key and IV. However, this only applies to blocks
4200          * in the MOS (particularly the spacemaps) and we do not encrypt the
4201          * MOS. We assert that the zio is allocating or an intent log write
4202          * to enforce this.
4203          */
4204         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio) || ot == DMU_OT_INTENT_LOG);
4205         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0 || ot == DMU_OT_INTENT_LOG);
4206         ASSERT(spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_ENCRYPTION));
4207         ASSERT3U(psize, !=, 0);
4208
4209         enc_buf = zio_buf_alloc(psize);
4210         eabd = abd_get_from_buf(enc_buf, psize);
4211         abd_take_ownership_of_buf(eabd, B_TRUE);
4212
4213         /*
4214          * For an explanation of what encryption parameters are stored
4215          * where, see the block comment in zio_crypt.c.
4216          */
4217         if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
4218                 zio_crypt_decode_params_bp(bp, salt, iv);
4219         } else {
4220                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4221         }
4222
4223         /* Perform the encryption. This should not fail */
4224         VERIFY0(spa_do_crypt_abd(B_TRUE, spa, &zio->io_bookmark,
4225             BP_GET_TYPE(bp), BP_GET_DEDUP(bp), BP_SHOULD_BYTESWAP(bp),
4226             salt, iv, mac, psize, zio->io_abd, eabd, &no_crypt));
4227
4228         /* encode encryption metadata into the bp */
4229         if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
4230                 /*
4231                  * ZIL blocks store the MAC in the embedded checksum, so the
4232                  * transform must always be applied.
4233                  */
4234                 zio_crypt_encode_mac_zil(enc_buf, mac);
4235                 zio_push_transform(zio, eabd, psize, psize, NULL);
4236         } else {
4237                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4238                 zio_crypt_encode_params_bp(bp, salt, iv);
4239                 zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
4240
4241                 if (no_crypt) {
4242                         ASSERT3U(ot, ==, DMU_OT_DNODE);
4243                         abd_free(eabd);
4244                 } else {
4245                         zio_push_transform(zio, eabd, psize, psize, NULL);
4246                 }
4247         }
4248
4249         return (zio);
4250 }
4251
4252 /*
4253  * ==========================================================================
4254  * Generate and verify checksums
4255  * ==========================================================================
4256  */
4257 static zio_t *
4258 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
4259 {
4260         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4261         enum zio_checksum checksum;
4262
4263         if (bp == NULL) {
4264                 /*
4265                  * This is zio_write_phys().
4266                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
4267                  */
4268                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
4269
4270                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
4271                         return (zio);
4272
4273                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
4274         } else {
4275                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
4276                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
4277                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
4278                 } else {
4279                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
4280                 }
4281         }
4282
4283         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_abd, zio->io_size);
4284
4285         return (zio);
4286 }
4287
4288 static zio_t *
4289 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
4290 {
4291         zio_bad_cksum_t info;
4292         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4293         int error;
4294
4295         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
4296
4297         if (bp == NULL) {
4298                 /*
4299                  * This is zio_read_phys().
4300                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
4301                  */
4302                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
4303                         return (zio);
4304
4305                 ASSERT3U(zio->io_prop.zp_checksum, ==, ZIO_CHECKSUM_LABEL);
4306         }
4307
4308         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
4309                 zio->io_error = error;
4310                 if (error == ECKSUM &&
4311                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
4312                         (void) zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
4313                             zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio,
4314                             zio->io_offset, zio->io_size, &info);
4315                         mutex_enter(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4316                         zio->io_vd->vdev_stat.vs_checksum_errors++;
4317                         mutex_exit(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4318                 }
4319         }
4320
4321         return (zio);
4322 }
4323
4324 /*
4325  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
4326  */
4327 void
4328 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
4329 {
4330         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
4331 }
4332
4333 /*
4334  * ==========================================================================
4335  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
4336  * An error of 0 indicates success.  ENXIO indicates whole-device failure,
4337  * which may be transient (e.g. unplugged) or permanent.  ECKSUM and EIO
4338  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
4339  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
4340  * ==========================================================================
4341  */
4342 int
4343 zio_worst_error(int e1, int e2)
4344 {
4345         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
4346         int r1, r2;
4347
4348         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
4349                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
4350                         break;
4351
4352         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
4353                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
4354                         break;
4355
4356         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
4357 }
4358
4359 /*
4360  * ==========================================================================
4361  * I/O completion
4362  * ==========================================================================
4363  */
4364 static zio_t *
4365 zio_ready(zio_t *zio)
4366 {
4367         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4368         zio_t *pio, *pio_next;
4369         zio_link_t *zl = NULL;
4370
4371         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG_BIT | ZIO_CHILD_DDT_BIT,
4372             ZIO_WAIT_READY)) {
4373                 return (NULL);
4374         }
4375
4376         if (zio->io_ready) {
4377                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
4378                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp) ||
4379                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
4380                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
4381
4382                 zio->io_ready(zio);
4383         }
4384
4385         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
4386                 zio->io_bp_copy = *bp;
4387
4388         if (zio->io_error != 0) {
4389                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
4390
4391                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
4392                         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
4393                         ASSERT(zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
4394                         ASSERT(zio->io_metaslab_class != NULL);
4395
4396                         /*
4397                          * We were unable to allocate anything, unreserve and
4398                          * issue the next I/O to allocate.
4399                          */
4400                         metaslab_class_throttle_unreserve(
4401                             zio->io_metaslab_class, zio->io_prop.zp_copies,
4402                             zio->io_allocator, zio);
4403                         zio_allocate_dispatch(zio->io_spa, zio->io_allocator);
4404                 }
4405         }
4406
4407         mutex_enter(&zio->io_lock);
4408         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
4409         pio = zio_walk_parents(zio, &zl);
4410         mutex_exit(&zio->io_lock);
4411
4412         /*
4413          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
4414          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
4415          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
4416          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
4417          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
4418          */
4419         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
4420                 pio_next = zio_walk_parents(zio, &zl);
4421                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY, NULL);
4422         }
4423
4424         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
4425                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
4426                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
4427                 } else {
4428                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_abd < SPA_MAXBLOCKSIZE);
4429                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
4430                 }
4431         }
4432
4433         if (zio_injection_enabled &&
4434             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
4435                 zio_handle_ignored_writes(zio);
4436
4437         return (zio);
4438 }
4439
4440 /*
4441  * Update the allocation throttle accounting.
4442  */
4443 static void
4444 zio_dva_throttle_done(zio_t *zio)
4445 {
4446         zio_t *lio __maybe_unused = zio->io_logical;
4447         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
4448         vdev_t *vd = zio->io_vd;
4449         int flags = METASLAB_ASYNC_ALLOC;
4450
4451         ASSERT3P(zio->io_bp, !=, NULL);
4452         ASSERT3U(zio->io_type, ==, ZIO_TYPE_WRITE);
4453         ASSERT3U(zio->io_priority, ==, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
4454         ASSERT3U(zio->io_child_type, ==, ZIO_CHILD_VDEV);
4455         ASSERT(vd != NULL);
4456         ASSERT3P(vd, ==, vd->vdev_top);
4457         ASSERT(zio_injection_enabled || !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_RETRY));
4458         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR));
4459         ASSERT(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING);
4460         ASSERT(!(lio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
4461         ASSERT(!(lio->io_orig_flags & ZIO_FLAG_NODATA));
4462
4463         /*
4464          * Parents of gang children can have two flavors -- ones that
4465          * allocated the gang header (will have ZIO_FLAG_IO_REWRITE set)
4466          * and ones that allocated the constituent blocks. The allocation
4467          * throttle needs to know the allocating parent zio so we must find
4468          * it here.
4469          */
4470         if (pio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
4471                 /*
4472                  * If our parent is a rewrite gang child then our grandparent
4473                  * would have been the one that performed the allocation.
4474                  */
4475                 if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE)
4476                         pio = zio_unique_parent(pio);
4477                 flags |= METASLAB_GANG_CHILD;
4478         }
4479
4480         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(pio));
4481         ASSERT3P(zio, !=, zio->io_logical);
4482         ASSERT(zio->io_logical != NULL);
4483         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR));
4484         ASSERT0(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
4485         ASSERT(zio->io_metaslab_class != NULL);
4486
4487         mutex_enter(&pio->io_lock);
4488         metaslab_group_alloc_decrement(zio->io_spa, vd->vdev_id, pio, flags,
4489             pio->io_allocator, B_TRUE);
4490         mutex_exit(&pio->io_lock);
4491
4492         metaslab_class_throttle_unreserve(zio->io_metaslab_class, 1,
4493             pio->io_allocator, pio);
4494
4495         /*
4496          * Call into the pipeline to see if there is more work that
4497          * needs to be done. If there is work to be done it will be
4498          * dispatched to another taskq thread.
4499          */
4500         zio_allocate_dispatch(zio->io_spa, pio->io_allocator);
4501 }
4502
4503 static zio_t *
4504 zio_done(zio_t *zio)
4505 {
4506         /*
4507          * Always attempt to keep stack usage minimal here since
4508          * we can be called recursively up to 19 levels deep.
4509          */
4510         const uint64_t psize = zio->io_size;
4511         zio_t *pio, *pio_next;
4512         zio_link_t *zl = NULL;
4513
4514         /*
4515          * If our children haven't all completed,
4516          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
4517          */
4518         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_ALL_BITS, ZIO_WAIT_DONE)) {
4519                 return (NULL);
4520         }
4521
4522         /*
4523          * If the allocation throttle is enabled, then update the accounting.
4524          * We only track child I/Os that are part of an allocating async
4525          * write. We must do this since the allocation is performed
4526          * by the logical I/O but the actual write is done by child I/Os.
4527          */
4528         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING &&
4529             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV) {
4530                 ASSERT(zio->io_metaslab_class != NULL);
4531                 ASSERT(zio->io_metaslab_class->mc_alloc_throttle_enabled);
4532                 zio_dva_throttle_done(zio);
4533         }
4534
4535         /*
4536          * If the allocation throttle is enabled, verify that
4537          * we have decremented the refcounts for every I/O that was throttled.
4538          */
4539         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
4540                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
4541                 ASSERT(zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
4542                 ASSERT(zio->io_bp != NULL);
4543
4544                 metaslab_group_alloc_verify(zio->io_spa, zio->io_bp, zio,
4545                     zio->io_allocator);
4546                 VERIFY(zfs_refcount_not_held(&zio->io_metaslab_class->
4547                     mc_allocator[zio->io_allocator].mca_alloc_slots, zio));
4548         }
4549
4550
4551         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
4552                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
4553                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
4554
4555         if (zio->io_bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(zio->io_bp)) {
4556                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[0] == 0);
4557                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[1] == 0);
4558                 ASSERT(bcmp(zio->io_bp, &zio->io_bp_copy,
4559                     sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
4560                     (zio->io_bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
4561                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) &&
4562                     zio->io_bp_override == NULL &&
4563                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
4564                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=,
4565                             BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
4566                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == 0 ||
4567                             (BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) ==
4568                             BP_GET_NDVAS(zio->io_bp)));
4569                 }
4570                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)
4571                         VERIFY(BP_EQUAL(zio->io_bp, &zio->io_bp_orig));
4572         }
4573
4574         /*
4575          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
4576          */
4577         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
4578         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
4579         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
4580
4581         /*
4582          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
4583          * checksum reports now while we still have the transformed data.
4584          */
4585         if (zio->io_error == 0) {
4586                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
4587                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
4588                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
4589                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
4590                         abd_t *adata = zio->io_abd;
4591
4592                         if (adata != NULL && asize != psize) {
4593                                 adata = abd_alloc(asize, B_TRUE);
4594                                 abd_copy(adata, zio->io_abd, psize);
4595                                 abd_zero_off(adata, psize, asize - psize);
4596                         }
4597
4598                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
4599                         zcr->zcr_next = NULL;
4600                         zcr->zcr_finish(zcr, adata);
4601                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
4602
4603                         if (adata != NULL && asize != psize)
4604                                 abd_free(adata);
4605                 }
4606         }
4607
4608         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
4609
4610         vdev_stat_update(zio, psize);
4611
4612         /*
4613          * If this I/O is attached to a particular vdev is slow, exceeding
4614          * 30 seconds to complete, post an error described the I/O delay.
4615          * We ignore these errors if the device is currently unavailable.
4616          */
4617         if (zio->io_delay >= MSEC2NSEC(zio_slow_io_ms)) {
4618                 if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd)) {
4619                         /*
4620                          * We want to only increment our slow IO counters if
4621                          * the IO is valid (i.e. not if the drive is removed).
4622                          *
4623                          * zfs_ereport_post() will also do these checks, but
4624                          * it can also ratelimit and have other failures, so we
4625                          * need to increment the slow_io counters independent
4626                          * of it.
4627                          */
4628                         if (zfs_ereport_is_valid(FM_EREPORT_ZFS_DELAY,
4629                             zio->io_spa, zio->io_vd, zio)) {
4630                                 mutex_enter(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4631                                 zio->io_vd->vdev_stat.vs_slow_ios++;
4632                                 mutex_exit(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4633
4634                                 (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY,
4635                                     zio->io_spa, zio->io_vd, &zio->io_bookmark,
4636                                     zio, 0);
4637                         }
4638                 }
4639         }
4640
4641         if (zio->io_error) {
4642                 /*
4643                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
4644                  * generate an error message describing the I/O failure
4645                  * at the block level.  We ignore these errors if the
4646                  * device is currently unavailable.
4647                  */
4648                 if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
4649                     !vdev_is_dead(zio->io_vd)) {
4650                         int ret = zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO,
4651                             zio->io_spa, zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio, 0);
4652                         if (ret != EALREADY) {
4653                                 mutex_enter(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4654                                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
4655                                         zio->io_vd->vdev_stat.vs_read_errors++;
4656                                 else if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
4657                                         zio->io_vd->vdev_stat.vs_write_errors++;
4658                                 mutex_exit(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4659                         }
4660                 }
4661
4662                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
4663                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
4664                     zio == zio->io_logical) {
4665                         /*
4666                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
4667                          * error and generate a logical data ereport.
4668                          */
4669                         spa_log_error(zio->io_spa, &zio->io_bookmark);
4670                         (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA,
4671                             zio->io_spa, NULL, &zio->io_bookmark, zio, 0);
4672                 }
4673         }
4674
4675         if (zio->io_error && zio == zio->io_logical) {
4676                 /*
4677                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
4678                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
4679                  */
4680                 ASSERT(zio->io_vd == NULL && zio->io_bp != NULL);
4681                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
4682
4683                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
4684                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
4685                         if (zio->io_error != ENOSPC)
4686                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
4687                         else
4688                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4689                 }
4690
4691                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
4692                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
4693                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
4694                     zio->io_error == ENXIO &&
4695                     spa_load_state(zio->io_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
4696                     spa_get_failmode(zio->io_spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
4697                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4698
4699                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
4700                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4701
4702                 /*
4703                  * Here is a possibly good place to attempt to do
4704                  * either combinatorial reconstruction or error correction
4705                  * based on checksums.  It also might be a good place
4706                  * to send out preliminary ereports before we suspend
4707                  * processing.
4708                  */
4709         }
4710
4711         /*
4712          * If there were logical child errors, they apply to us now.
4713          * We defer this until now to avoid conflating logical child
4714          * errors with errors that happened to the zio itself when
4715          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
4716          */
4717         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
4718
4719         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
4720             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
4721             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)))
4722                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, zio->io_bp);
4723
4724         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
4725
4726         /*
4727          * Godfather I/Os should never suspend.
4728          */
4729         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
4730             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
4731                 zio->io_reexecute &= ~ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4732
4733         if (zio->io_reexecute) {
4734                 /*
4735                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
4736                  *
4737                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
4738                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
4739                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
4740                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
4741                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
4742                  *
4743                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
4744                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
4745                  * parents not executing until children are ready.
4746                  */
4747                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
4748
4749                 zio->io_gang_leader = NULL;
4750
4751                 mutex_enter(&zio->io_lock);
4752                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
4753                 mutex_exit(&zio->io_lock);
4754
4755                 /*
4756                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
4757                  * not a true parent to them. It will track them through
4758                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
4759                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
4760                  * I/O to return status without blocking.
4761                  */
4762                 zl = NULL;
4763                 for (pio = zio_walk_parents(zio, &zl); pio != NULL;
4764                     pio = pio_next) {
4765                         zio_link_t *remove_zl = zl;
4766                         pio_next = zio_walk_parents(zio, &zl);
4767
4768                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
4769                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
4770                                 zio_remove_child(pio, zio, remove_zl);
4771                                 /*
4772                                  * This is a rare code path, so we don't
4773                                  * bother with "next_to_execute".
4774                                  */
4775                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE,
4776                                     NULL);
4777                         }
4778                 }
4779
4780                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
4781                         /*
4782                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
4783                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
4784                          * upward since we haven't permanently failed yet.
4785                          */
4786                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
4787                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
4788                         /*
4789                          * This is a rare code path, so we don't bother with
4790                          * "next_to_execute".
4791                          */
4792                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE, NULL);
4793                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
4794                         /*
4795                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
4796                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
4797                          */
4798                         zio_suspend(zio->io_spa, zio, ZIO_SUSPEND_IOERR);
4799                 } else {
4800                         /*
4801                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
4802                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
4803                          */
4804                         ASSERT(taskq_empty_ent(&zio->io_tqent));
4805                         spa_taskq_dispatch_ent(zio->io_spa,
4806                             ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_TASKQ_ISSUE,
4807                             zio_reexecute, zio, 0, &zio->io_tqent);
4808                 }
4809                 return (NULL);
4810         }
4811
4812         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
4813         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
4814         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
4815
4816         /*
4817          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
4818          */
4819         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
4820                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
4821                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
4822                 zcr->zcr_next = NULL;
4823                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
4824                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
4825         }
4826
4827         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_FASTWRITE && zio->io_bp &&
4828             !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) && !BP_IS_EMBEDDED(zio->io_bp) &&
4829             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
4830                 metaslab_fastwrite_unmark(zio->io_spa, zio->io_bp);
4831         }
4832
4833         /*
4834          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
4835          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
4836          * such, cannot acquire any new parents.
4837          */
4838         if (zio->io_done)
4839                 zio->io_done(zio);
4840
4841         mutex_enter(&zio->io_lock);
4842         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
4843         mutex_exit(&zio->io_lock);
4844
4845         /*
4846          * We are done executing this zio.  We may want to execute a parent
4847          * next.  See the comment in zio_notify_parent().
4848          */
4849         zio_t *next_to_execute = NULL;
4850         zl = NULL;
4851         for (pio = zio_walk_parents(zio, &zl); pio != NULL; pio = pio_next) {
4852                 zio_link_t *remove_zl = zl;
4853                 pio_next = zio_walk_parents(zio, &zl);
4854                 zio_remove_child(pio, zio, remove_zl);
4855                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE, &next_to_execute);
4856         }
4857
4858         if (zio->io_waiter != NULL) {
4859                 mutex_enter(&zio->io_lock);
4860                 zio->io_executor = NULL;
4861                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
4862                 mutex_exit(&zio->io_lock);
4863         } else {
4864                 zio_destroy(zio);
4865         }
4866
4867         return (next_to_execute);
4868 }
4869
4870 /*
4871  * ==========================================================================
4872  * I/O pipeline definition
4873  * ==========================================================================
4874  */
4875 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
4876         NULL,
4877         zio_read_bp_init,
4878         zio_write_bp_init,
4879         zio_free_bp_init,
4880         zio_issue_async,
4881         zio_write_compress,
4882         zio_encrypt,
4883         zio_checksum_generate,
4884         zio_nop_write,
4885         zio_ddt_read_start,
4886         zio_ddt_read_done,
4887         zio_ddt_write,
4888         zio_ddt_free,
4889         zio_gang_assemble,
4890         zio_gang_issue,
4891         zio_dva_throttle,
4892         zio_dva_allocate,
4893         zio_dva_free,
4894         zio_dva_claim,
4895         zio_ready,
4896         zio_vdev_io_start,
4897         zio_vdev_io_done,
4898         zio_vdev_io_assess,
4899         zio_checksum_verify,
4900         zio_done
4901 };
4902
4903
4904
4905
4906 /*
4907  * Compare two zbookmark_phys_t's to see which we would reach first in a
4908  * pre-order traversal of the object tree.
4909  *
4910  * This is simple in every case aside from the meta-dnode object. For all other
4911  * objects, we traverse them in order (object 1 before object 2, and so on).
4912  * However, all of these objects are traversed while traversing object 0, since
4913  * the data it points to is the list of objects.  Thus, we need to convert to a
4914  * canonical representation so we can compare meta-dnode bookmarks to
4915  * non-meta-dnode bookmarks.
4916  *
4917  * We do this by calculating "equivalents" for each field of the zbookmark.
4918  * zbookmarks outside of the meta-dnode use their own object and level, and
4919  * calculate the level 0 equivalent (the first L0 blkid that is contained in the
4920  * blocks this bookmark refers to) by multiplying their blkid by their span
4921  * (the number of L0 blocks contained within one block at their level).
4922  * zbookmarks inside the meta-dnode calculate their object equivalent
4923  * (which is L0equiv * dnodes per data block), use 0 for their L0equiv, and use
4924  * level + 1<<31 (any value larger than a level could ever be) for their level.
4925  * This causes them to always compare before a bookmark in their object
4926  * equivalent, compare appropriately to bookmarks in other objects, and to
4927  * compare appropriately to other bookmarks in the meta-dnode.
4928  */
4929 int
4930 zbookmark_compare(uint16_t dbss1, uint8_t ibs1, uint16_t dbss2, uint8_t ibs2,
4931     const zbookmark_phys_t *zb1, const zbookmark_phys_t *zb2)
4932 {
4933         /*
4934          * These variables represent the "equivalent" values for the zbookmark,
4935          * after converting zbookmarks inside the meta dnode to their
4936          * normal-object equivalents.
4937          */
4938         uint64_t zb1obj, zb2obj;
4939         uint64_t zb1L0, zb2L0;
4940         uint64_t zb1level, zb2level;
4941
4942         if (zb1->zb_object == zb2->zb_object &&
4943             zb1->zb_level == zb2->zb_level &&
4944             zb1->zb_blkid == zb2->zb_blkid)
4945                 return (0);
4946
4947         IMPLY(zb1->zb_level > 0, ibs1 >= SPA_MINBLOCKSHIFT);
4948         IMPLY(zb2->zb_level > 0, ibs2 >= SPA_MINBLOCKSHIFT);
4949
4950         /*
4951          * BP_SPANB calculates the span in blocks.
4952          */
4953         zb1L0 = (zb1->zb_blkid) * BP_SPANB(ibs1, zb1->zb_level);
4954         zb2L0 = (zb2->zb_blkid) * BP_SPANB(ibs2, zb2->zb_level);
4955
4956         if (zb1->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
4957                 zb1obj = zb1L0 * (dbss1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT - DNODE_SHIFT));
4958                 zb1L0 = 0;
4959                 zb1level = zb1->zb_level + COMPARE_META_LEVEL;
4960         } else {
4961                 zb1obj = zb1->zb_object;
4962                 zb1level = zb1->zb_level;
4963         }
4964
4965         if (zb2->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
4966                 zb2obj = zb2L0 * (dbss2 << (SPA_MINBLOCKSHIFT - DNODE_SHIFT));
4967                 zb2L0 = 0;
4968                 zb2level = zb2->zb_level + COMPARE_META_LEVEL;
4969         } else {
4970                 zb2obj = zb2->zb_object;
4971                 zb2level = zb2->zb_level;
4972         }
4973
4974         /* Now that we have a canonical representation, do the comparison. */
4975         if (zb1obj != zb2obj)
4976                 return (zb1obj < zb2obj ? -1 : 1);
4977         else if (zb1L0 != zb2L0)
4978                 return (zb1L0 < zb2L0 ? -1 : 1);
4979         else if (zb1level != zb2level)
4980                 return (zb1level > zb2level ? -1 : 1);
4981         /*
4982          * This can (theoretically) happen if the bookmarks have the same object
4983          * and level, but different blkids, if the block sizes are not the same.
4984          * There is presently no way to change the indirect block sizes
4985          */
4986         return (0);
4987 }
4988
4989 /*
4990  *  This function checks the following: given that last_block is the place that
4991  *  our traversal stopped last time, does that guarantee that we've visited
4992  *  every node under subtree_root?  Therefore, we can't just use the raw output
4993  *  of zbookmark_compare.  We have to pass in a modified version of
4994  *  subtree_root; by incrementing the block id, and then checking whether
4995  *  last_block is before or equal to that, we can tell whether or not having
4996  *  visited last_block implies that all of subtree_root's children have been
4997  *  visited.
4998  */
4999 boolean_t
5000 zbookmark_subtree_completed(const dnode_phys_t *dnp,
5001     const zbookmark_phys_t *subtree_root, const zbookmark_phys_t *last_block)
5002 {
5003         zbookmark_phys_t mod_zb = *subtree_root;
5004         mod_zb.zb_blkid++;
5005         ASSERT(last_block->zb_level == 0);
5006
5007         /* The objset_phys_t isn't before anything. */
5008         if (dnp == NULL)
5009                 return (B_FALSE);
5010
5011         /*
5012          * We pass in 1ULL << (DNODE_BLOCK_SHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT) for the
5013          * data block size in sectors, because that variable is only used if
5014          * the bookmark refers to a block in the meta-dnode.  Since we don't
5015          * know without examining it what object it refers to, and there's no
5016          * harm in passing in this value in other cases, we always pass it in.
5017          *
5018          * We pass in 0 for the indirect block size shift because zb2 must be
5019          * level 0.  The indirect block size is only used to calculate the span
5020          * of the bookmark, but since the bookmark must be level 0, the span is
5021          * always 1, so the math works out.
5022          *
5023          * If you make changes to how the zbookmark_compare code works, be sure
5024          * to make sure that this code still works afterwards.
5025          */
5026         return (zbookmark_compare(dnp->dn_datablkszsec, dnp->dn_indblkshift,
5027             1ULL << (DNODE_BLOCK_SHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT), 0, &mod_zb,
5028             last_block) <= 0);
5029 }
5030
5031 EXPORT_SYMBOL(zio_type_name);
5032 EXPORT_SYMBOL(zio_buf_alloc);
5033 EXPORT_SYMBOL(zio_data_buf_alloc);
5034 EXPORT_SYMBOL(zio_buf_free);
5035 EXPORT_SYMBOL(zio_data_buf_free);
5036
5037 /* BEGIN CSTYLED */
5038 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, slow_io_ms, INT, ZMOD_RW,
5039         "Max I/O completion time (milliseconds) before marking it as slow");
5040
5041 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, requeue_io_start_cut_in_line, INT, ZMOD_RW,
5042         "Prioritize requeued I/O");
5043
5044 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, sync_pass_deferred_free,  INT, ZMOD_RW,
5045         "Defer frees starting in this pass");
5046
5047 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, sync_pass_dont_compress, INT, ZMOD_RW,
5048         "Don't compress starting in this pass");
5049
5050 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, sync_pass_rewrite, INT, ZMOD_RW,
5051         "Rewrite new bps starting in this pass");
5052
5053 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, dva_throttle_enabled, INT, ZMOD_RW,
5054         "Throttle block allocations in the ZIO pipeline");
5055
5056 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, deadman_log_all, INT, ZMOD_RW,
5057         "Log all slow ZIOs, not just those with vdevs");
5058 /* END CSTYLED */