]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/contrib/openzfs/module/zfs/zio.c
Merge llvm-project release/14.x llvmorg-14.0.0-rc1-74-g4dc3cb8e3255
[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         memset(zio, 0, 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             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT)) {
1778                 /*
1779                  * If we are raw receiving an encrypted dataset we should not
1780                  * take this codepath because it will change the on-disk block
1781                  * and decryption will fail.
1782                  */
1783                 size_t rounded = MIN((size_t)roundup(psize,
1784                     spa->spa_min_alloc), lsize);
1785
1786                 if (rounded != psize) {
1787                         abd_t *cdata = abd_alloc_linear(rounded, B_TRUE);
1788                         abd_zero_off(cdata, psize, rounded - psize);
1789                         abd_copy_off(cdata, zio->io_abd, 0, 0, psize);
1790                         psize = rounded;
1791                         zio_push_transform(zio, cdata,
1792                             psize, rounded, NULL);
1793                 }
1794         } else {
1795                 ASSERT3U(psize, !=, 0);
1796         }
1797
1798         /*
1799          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1800          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1801          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1802          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1803          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1804          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1805          */
1806         if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
1807             BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1808             pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
1809                 VERIFY3U(psize, !=, 0);
1810                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1811
1812                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1813                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1814         } else {
1815                 BP_ZERO(bp);
1816                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1817         }
1818
1819         if (psize == 0) {
1820                 if (zio->io_bp_orig.blk_birth != 0 &&
1821                     spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_HOLE_BIRTH)) {
1822                         BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1823                         BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1824                         BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1825                         BP_SET_BIRTH(bp, zio->io_txg, 0);
1826                 }
1827                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1828         } else {
1829                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1830                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1831                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1832                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1833                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1834                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1835                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1836                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1837                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1838                 if (zp->zp_dedup) {
1839                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1840                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1841                         ASSERT(!zp->zp_encrypt ||
1842                             DMU_OT_IS_ENCRYPTED(zp->zp_type));
1843                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1844                 }
1845                 if (zp->zp_nopwrite) {
1846                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1847                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1848                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_NOP_WRITE;
1849                 }
1850         }
1851         return (zio);
1852 }
1853
1854 static zio_t *
1855 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1856 {
1857         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1858
1859         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1860                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1861                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1862         }
1863
1864         ASSERT3P(zio->io_bp, ==, &zio->io_bp_copy);
1865
1866         return (zio);
1867 }
1868
1869 /*
1870  * ==========================================================================
1871  * Execute the I/O pipeline
1872  * ==========================================================================
1873  */
1874
1875 static void
1876 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q, boolean_t cutinline)
1877 {
1878         spa_t *spa = zio->io_spa;
1879         zio_type_t t = zio->io_type;
1880         int flags = (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1881
1882         /*
1883          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1884          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1885          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1886          */
1887         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1888                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1889
1890         /*
1891          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1892          */
1893         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1894                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1895
1896         /*
1897          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq if
1898          * available.
1899          */
1900         if ((zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW ||
1901             zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE) &&
1902             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1].stqs_count != 0)
1903                 q++;
1904
1905         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1906
1907         /*
1908          * NB: We are assuming that the zio can only be dispatched
1909          * to a single taskq at a time.  It would be a grievous error
1910          * to dispatch the zio to another taskq at the same time.
1911          */
1912         ASSERT(taskq_empty_ent(&zio->io_tqent));
1913         spa_taskq_dispatch_ent(spa, t, q, zio_execute, zio, flags,
1914             &zio->io_tqent);
1915 }
1916
1917 static boolean_t
1918 zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
1919 {
1920         spa_t *spa = zio->io_spa;
1921
1922         taskq_t *tq = taskq_of_curthread();
1923
1924         for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
1925                 spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
1926                 uint_t i;
1927                 for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
1928                         if (tqs->stqs_taskq[i] == tq)
1929                                 return (B_TRUE);
1930                 }
1931         }
1932
1933         return (B_FALSE);
1934 }
1935
1936 static zio_t *
1937 zio_issue_async(zio_t *zio)
1938 {
1939         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1940
1941         return (NULL);
1942 }
1943
1944 void
1945 zio_interrupt(void *zio)
1946 {
1947         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1948 }
1949
1950 void
1951 zio_delay_interrupt(zio_t *zio)
1952 {
1953         /*
1954          * The timeout_generic() function isn't defined in userspace, so
1955          * rather than trying to implement the function, the zio delay
1956          * functionality has been disabled for userspace builds.
1957          */
1958
1959 #ifdef _KERNEL
1960         /*
1961          * If io_target_timestamp is zero, then no delay has been registered
1962          * for this IO, thus jump to the end of this function and "skip" the
1963          * delay; issuing it directly to the zio layer.
1964          */
1965         if (zio->io_target_timestamp != 0) {
1966                 hrtime_t now = gethrtime();
1967
1968                 if (now >= zio->io_target_timestamp) {
1969                         /*
1970                          * This IO has already taken longer than the target
1971                          * delay to complete, so we don't want to delay it
1972                          * any longer; we "miss" the delay and issue it
1973                          * directly to the zio layer. This is likely due to
1974                          * the target latency being set to a value less than
1975                          * the underlying hardware can satisfy (e.g. delay
1976                          * set to 1ms, but the disks take 10ms to complete an
1977                          * IO request).
1978                          */
1979
1980                         DTRACE_PROBE2(zio__delay__miss, zio_t *, zio,
1981                             hrtime_t, now);
1982
1983                         zio_interrupt(zio);
1984                 } else {
1985                         taskqid_t tid;
1986                         hrtime_t diff = zio->io_target_timestamp - now;
1987                         clock_t expire_at_tick = ddi_get_lbolt() +
1988                             NSEC_TO_TICK(diff);
1989
1990                         DTRACE_PROBE3(zio__delay__hit, zio_t *, zio,
1991                             hrtime_t, now, hrtime_t, diff);
1992
1993                         if (NSEC_TO_TICK(diff) == 0) {
1994                                 /* Our delay is less than a jiffy - just spin */
1995                                 zfs_sleep_until(zio->io_target_timestamp);
1996                                 zio_interrupt(zio);
1997                         } else {
1998                                 /*
1999                                  * Use taskq_dispatch_delay() in the place of
2000                                  * OpenZFS's timeout_generic().
2001                                  */
2002                                 tid = taskq_dispatch_delay(system_taskq,
2003                                     zio_interrupt, zio, TQ_NOSLEEP,
2004                                     expire_at_tick);
2005                                 if (tid == TASKQID_INVALID) {
2006                                         /*
2007                                          * Couldn't allocate a task.  Just
2008                                          * finish the zio without a delay.
2009                                          */
2010                                         zio_interrupt(zio);
2011                                 }
2012                         }
2013                 }
2014                 return;
2015         }
2016 #endif
2017         DTRACE_PROBE1(zio__delay__skip, zio_t *, zio);
2018         zio_interrupt(zio);
2019 }
2020
2021 static void
2022 zio_deadman_impl(zio_t *pio, int ziodepth)
2023 {
2024         zio_t *cio, *cio_next;
2025         zio_link_t *zl = NULL;
2026         vdev_t *vd = pio->io_vd;
2027
2028         if (zio_deadman_log_all || (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)) {
2029                 vdev_queue_t *vq = vd ? &vd->vdev_queue : NULL;
2030                 zbookmark_phys_t *zb = &pio->io_bookmark;
2031                 uint64_t delta = gethrtime() - pio->io_timestamp;
2032                 uint64_t failmode = spa_get_deadman_failmode(pio->io_spa);
2033
2034                 zfs_dbgmsg("slow zio[%d]: zio=%px timestamp=%llu "
2035                     "delta=%llu queued=%llu io=%llu "
2036                     "path=%s "
2037                     "last=%llu type=%d "
2038                     "priority=%d flags=0x%x stage=0x%x "
2039                     "pipeline=0x%x pipeline-trace=0x%x "
2040                     "objset=%llu object=%llu "
2041                     "level=%llu blkid=%llu "
2042                     "offset=%llu size=%llu "
2043                     "error=%d",
2044                     ziodepth, pio, pio->io_timestamp,
2045                     (u_longlong_t)delta, pio->io_delta, pio->io_delay,
2046                     vd ? vd->vdev_path : "NULL",
2047                     vq ? vq->vq_io_complete_ts : 0, pio->io_type,
2048                     pio->io_priority, pio->io_flags, pio->io_stage,
2049                     pio->io_pipeline, pio->io_pipeline_trace,
2050                     (u_longlong_t)zb->zb_objset, (u_longlong_t)zb->zb_object,
2051                     (u_longlong_t)zb->zb_level, (u_longlong_t)zb->zb_blkid,
2052                     (u_longlong_t)pio->io_offset, (u_longlong_t)pio->io_size,
2053                     pio->io_error);
2054                 (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DEADMAN,
2055                     pio->io_spa, vd, zb, pio, 0);
2056
2057                 if (failmode == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
2058                     taskq_empty_ent(&pio->io_tqent)) {
2059                         zio_interrupt(pio);
2060                 }
2061         }
2062
2063         mutex_enter(&pio->io_lock);
2064         for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
2065                 cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
2066                 zio_deadman_impl(cio, ziodepth + 1);
2067         }
2068         mutex_exit(&pio->io_lock);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Log the critical information describing this zio and all of its children
2073  * using the zfs_dbgmsg() interface then post deadman event for the ZED.
2074  */
2075 void
2076 zio_deadman(zio_t *pio, char *tag)
2077 {
2078         spa_t *spa = pio->io_spa;
2079         char *name = spa_name(spa);
2080
2081         if (!zfs_deadman_enabled || spa_suspended(spa))
2082                 return;
2083
2084         zio_deadman_impl(pio, 0);
2085
2086         switch (spa_get_deadman_failmode(spa)) {
2087         case ZIO_FAILURE_MODE_WAIT:
2088                 zfs_dbgmsg("%s waiting for hung I/O to pool '%s'", tag, name);
2089                 break;
2090
2091         case ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE:
2092                 zfs_dbgmsg("%s restarting hung I/O for pool '%s'", tag, name);
2093                 break;
2094
2095         case ZIO_FAILURE_MODE_PANIC:
2096                 fm_panic("%s determined I/O to pool '%s' is hung.", tag, name);
2097                 break;
2098         }
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
2103  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
2104  * dependent child I/Os; (3) the I/O issues, so we're waiting
2105  * for an I/O completion interrupt; (4) the I/O is delegated by
2106  * vdev-level caching or aggregation; (5) the I/O is deferred
2107  * due to vdev-level queueing; (6) the I/O is handed off to
2108  * another thread.  In all cases, the pipeline stops whenever
2109  * there's no CPU work; it never burns a thread in cv_wait_io().
2110  *
2111  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
2112  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
2113  */
2114 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
2115
2116 /*
2117  * zio_execute() is a wrapper around the static function
2118  * __zio_execute() so that we can force  __zio_execute() to be
2119  * inlined.  This reduces stack overhead which is important
2120  * because __zio_execute() is called recursively in several zio
2121  * code paths.  zio_execute() itself cannot be inlined because
2122  * it is externally visible.
2123  */
2124 void
2125 zio_execute(void *zio)
2126 {
2127         fstrans_cookie_t cookie;
2128
2129         cookie = spl_fstrans_mark();
2130         __zio_execute(zio);
2131         spl_fstrans_unmark(cookie);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Used to determine if in the current context the stack is sized large
2136  * enough to allow zio_execute() to be called recursively.  A minimum
2137  * stack size of 16K is required to avoid needing to re-dispatch the zio.
2138  */
2139 static boolean_t
2140 zio_execute_stack_check(zio_t *zio)
2141 {
2142 #if !defined(HAVE_LARGE_STACKS)
2143         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(zio->io_spa);
2144
2145         /* Executing in txg_sync_thread() context. */
2146         if (dp && curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread)
2147                 return (B_TRUE);
2148
2149         /* Pool initialization outside of zio_taskq context. */
2150         if (dp && spa_is_initializing(dp->dp_spa) &&
2151             !zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE) &&
2152             !zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE_HIGH))
2153                 return (B_TRUE);
2154 #else
2155         (void) zio;
2156 #endif /* HAVE_LARGE_STACKS */
2157
2158         return (B_FALSE);
2159 }
2160
2161 __attribute__((always_inline))
2162 static inline void
2163 __zio_execute(zio_t *zio)
2164 {
2165         ASSERT3U(zio->io_queued_timestamp, >, 0);
2166
2167         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
2168                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
2169                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
2170
2171                 zio->io_executor = curthread;
2172
2173                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
2174                 ASSERT(ISP2(stage));
2175                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
2176
2177                 do {
2178                         stage <<= 1;
2179                 } while ((stage & pipeline) == 0);
2180
2181                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
2182
2183                 /*
2184                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
2185                  * will grab a config lock that is held across I/O,
2186                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
2187                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
2188                  *
2189                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
2190                  * be sent to disk promptly.
2191                  */
2192                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
2193                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
2194                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
2195                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
2196                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
2197                         return;
2198                 }
2199
2200                 /*
2201                  * If the current context doesn't have large enough stacks
2202                  * the zio must be issued asynchronously to prevent overflow.
2203                  */
2204                 if (zio_execute_stack_check(zio)) {
2205                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
2206                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
2207                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
2208                         return;
2209                 }
2210
2211                 zio->io_stage = stage;
2212                 zio->io_pipeline_trace |= zio->io_stage;
2213
2214                 /*
2215                  * The zio pipeline stage returns the next zio to execute
2216                  * (typically the same as this one), or NULL if we should
2217                  * stop.
2218                  */
2219                 zio = zio_pipeline[highbit64(stage) - 1](zio);
2220
2221                 if (zio == NULL)
2222                         return;
2223         }
2224 }
2225
2226
2227 /*
2228  * ==========================================================================
2229  * Initiate I/O, either sync or async
2230  * ==========================================================================
2231  */
2232 int
2233 zio_wait(zio_t *zio)
2234 {
2235         /*
2236          * Some routines, like zio_free_sync(), may return a NULL zio
2237          * to avoid the performance overhead of creating and then destroying
2238          * an unneeded zio.  For the callers' simplicity, we accept a NULL
2239          * zio and ignore it.
2240          */
2241         if (zio == NULL)
2242                 return (0);
2243
2244         long timeout = MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_ziotime_ms);
2245         int error;
2246
2247         ASSERT3S(zio->io_stage, ==, ZIO_STAGE_OPEN);
2248         ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
2249
2250         zio->io_waiter = curthread;
2251         ASSERT0(zio->io_queued_timestamp);
2252         zio->io_queued_timestamp = gethrtime();
2253
2254         __zio_execute(zio);
2255
2256         mutex_enter(&zio->io_lock);
2257         while (zio->io_executor != NULL) {
2258                 error = cv_timedwait_io(&zio->io_cv, &zio->io_lock,
2259                     ddi_get_lbolt() + timeout);
2260
2261                 if (zfs_deadman_enabled && error == -1 &&
2262                     gethrtime() - zio->io_queued_timestamp >
2263                     spa_deadman_ziotime(zio->io_spa)) {
2264                         mutex_exit(&zio->io_lock);
2265                         timeout = MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_checktime_ms);
2266                         zio_deadman(zio, FTAG);
2267                         mutex_enter(&zio->io_lock);
2268                 }
2269         }
2270         mutex_exit(&zio->io_lock);
2271
2272         error = zio->io_error;
2273         zio_destroy(zio);
2274
2275         return (error);
2276 }
2277
2278 void
2279 zio_nowait(zio_t *zio)
2280 {
2281         /*
2282          * See comment in zio_wait().
2283          */
2284         if (zio == NULL)
2285                 return;
2286
2287         ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
2288
2289         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
2290             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
2291                 zio_t *pio;
2292
2293                 /*
2294                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
2295                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
2296                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
2297                  */
2298                 spa_t *spa = zio->io_spa;
2299                 pio = spa->spa_async_zio_root[CPU_SEQID_UNSTABLE];
2300
2301                 zio_add_child(pio, zio);
2302         }
2303
2304         ASSERT0(zio->io_queued_timestamp);
2305         zio->io_queued_timestamp = gethrtime();
2306         __zio_execute(zio);
2307 }
2308
2309 /*
2310  * ==========================================================================
2311  * Reexecute, cancel, or suspend/resume failed I/O
2312  * ==========================================================================
2313  */
2314
2315 static void
2316 zio_reexecute(void *arg)
2317 {
2318         zio_t *pio = arg;
2319         zio_t *cio, *cio_next;
2320
2321         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2322         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
2323         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
2324         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
2325
2326         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
2327         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
2328         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
2329         pio->io_reexecute = 0;
2330         pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
2331         pio->io_pipeline_trace = 0;
2332         pio->io_error = 0;
2333         for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2334                 pio->io_state[w] = 0;
2335         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
2336                 pio->io_child_error[c] = 0;
2337
2338         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
2339                 BP_ZERO(pio->io_bp);
2340
2341         /*
2342          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
2343          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
2344          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
2345          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
2346          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
2347          */
2348         zio_link_t *zl = NULL;
2349         mutex_enter(&pio->io_lock);
2350         for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
2351                 cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
2352                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2353                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
2354                 mutex_exit(&pio->io_lock);
2355                 zio_reexecute(cio);
2356                 mutex_enter(&pio->io_lock);
2357         }
2358         mutex_exit(&pio->io_lock);
2359
2360         /*
2361          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
2362          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
2363          * responsibility of the caller to wait on it.
2364          */
2365         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER)) {
2366                 pio->io_queued_timestamp = gethrtime();
2367                 __zio_execute(pio);
2368         }
2369 }
2370
2371 void
2372 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio, zio_suspend_reason_t reason)
2373 {
2374         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
2375                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
2376                     "failure and the failure mode property for this pool "
2377                     "is set to panic.", spa_name(spa));
2378
2379         cmn_err(CE_WARN, "Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
2380             "failure and has been suspended.\n", spa_name(spa));
2381
2382         (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL,
2383             NULL, NULL, 0);
2384
2385         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
2386
2387         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
2388                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
2389                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
2390                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
2391
2392         spa->spa_suspended = reason;
2393
2394         if (zio != NULL) {
2395                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
2396                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
2397                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2398                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
2399                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
2400                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
2401         }
2402
2403         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
2404 }
2405
2406 int
2407 zio_resume(spa_t *spa)
2408 {
2409         zio_t *pio;
2410
2411         /*
2412          * Reexecute all previously suspended i/o.
2413          */
2414         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
2415         spa->spa_suspended = ZIO_SUSPEND_NONE;
2416         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
2417         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
2418         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
2419         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
2420
2421         if (pio == NULL)
2422                 return (0);
2423
2424         zio_reexecute(pio);
2425         return (zio_wait(pio));
2426 }
2427
2428 void
2429 zio_resume_wait(spa_t *spa)
2430 {
2431         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
2432         while (spa_suspended(spa))
2433                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
2434         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
2435 }
2436
2437 /*
2438  * ==========================================================================
2439  * Gang blocks.
2440  *
2441  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
2442  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
2443  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
2444  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
2445  * block from smaller fragments.
2446  *
2447  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
2448  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
2449  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
2450  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
2451  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
2452  *
2453  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
2454  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
2455  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
2456  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
2457  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
2458  *
2459  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
2460  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
2461  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
2462  * The root of the gang tree is called the gang leader.
2463  *
2464  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
2465  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
2466  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
2467  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
2468  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
2469  * bps for every constituent of the gang block.
2470  *
2471  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
2472  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
2473  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
2474  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
2475  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
2476  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
2477  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
2478  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
2479  * gang header's blk_cksum as described above.
2480  *
2481  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
2482  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
2483  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
2484  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
2485  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
2486  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
2487  *
2488  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
2489  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
2490  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
2491  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
2492  *
2493  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
2494  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
2495  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
2496  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
2497  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
2498  *
2499  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
2500  * ==========================================================================
2501  */
2502
2503 static void
2504 zio_gang_issue_func_done(zio_t *zio)
2505 {
2506         abd_free(zio->io_abd);
2507 }
2508
2509 static zio_t *
2510 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2511     uint64_t offset)
2512 {
2513         if (gn != NULL)
2514                 return (pio);
2515
2516         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, abd_get_offset(data, offset),
2517             BP_GET_PSIZE(bp), zio_gang_issue_func_done,
2518             NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
2519             &pio->io_bookmark));
2520 }
2521
2522 static zio_t *
2523 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2524     uint64_t offset)
2525 {
2526         zio_t *zio;
2527
2528         if (gn != NULL) {
2529                 abd_t *gbh_abd =
2530                     abd_get_from_buf(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2531                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2532                     gbh_abd, SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_issue_func_done, NULL,
2533                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
2534                     &pio->io_bookmark);
2535                 /*
2536                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
2537                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
2538                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
2539                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
2540                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
2541                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
2542                  * this is just good hygiene.)
2543                  */
2544                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
2545                         abd_t *buf = abd_get_offset(data, offset);
2546
2547                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
2548                             buf, BP_GET_PSIZE(bp));
2549
2550                         abd_free(buf);
2551                 }
2552                 /*
2553                  * If we are here to damage data for testing purposes,
2554                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
2555                  */
2556                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
2557                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
2558         } else {
2559                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2560                     abd_get_offset(data, offset), BP_GET_PSIZE(bp),
2561                     zio_gang_issue_func_done, NULL, pio->io_priority,
2562                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
2563         }
2564
2565         return (zio);
2566 }
2567
2568 static zio_t *
2569 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2570     uint64_t offset)
2571 {
2572         (void) gn, (void) data, (void) offset;
2573
2574         zio_t *zio = zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2575             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio));
2576         if (zio == NULL) {
2577                 zio = zio_null(pio, pio->io_spa,
2578                     NULL, NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio));
2579         }
2580         return (zio);
2581 }
2582
2583 static zio_t *
2584 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, abd_t *data,
2585     uint64_t offset)
2586 {
2587         (void) gn, (void) data, (void) offset;
2588         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
2589             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
2590 }
2591
2592 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
2593         NULL,
2594         zio_read_gang,
2595         zio_rewrite_gang,
2596         zio_free_gang,
2597         zio_claim_gang,
2598         NULL
2599 };
2600
2601 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
2602
2603 static zio_gang_node_t *
2604 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
2605 {
2606         zio_gang_node_t *gn;
2607
2608         ASSERT(*gnpp == NULL);
2609
2610         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
2611         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
2612         *gnpp = gn;
2613
2614         return (gn);
2615 }
2616
2617 static void
2618 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
2619 {
2620         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
2621
2622         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
2623                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
2624
2625         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2626         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
2627         *gnpp = NULL;
2628 }
2629
2630 static void
2631 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
2632 {
2633         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
2634
2635         if (gn == NULL)
2636                 return;
2637
2638         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
2639                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
2640
2641         zio_gang_node_free(gnpp);
2642 }
2643
2644 static void
2645 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
2646 {
2647         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
2648         abd_t *gbh_abd = abd_get_from_buf(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2649
2650         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
2651         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
2652
2653         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gbh_abd, SPA_GANGBLOCKSIZE,
2654             zio_gang_tree_assemble_done, gn, gio->io_priority,
2655             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
2656 }
2657
2658 static void
2659 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
2660 {
2661         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
2662         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
2663         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2664
2665         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
2666         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
2667
2668         if (zio->io_error)
2669                 return;
2670
2671         /* this ABD was created from a linear buf in zio_gang_tree_assemble */
2672         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
2673                 byteswap_uint64_array(abd_to_buf(zio->io_abd), zio->io_size);
2674
2675         ASSERT3P(abd_to_buf(zio->io_abd), ==, gn->gn_gbh);
2676         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
2677         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
2678
2679         abd_free(zio->io_abd);
2680
2681         for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2682                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
2683                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
2684                         continue;
2685                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
2686         }
2687 }
2688
2689 static void
2690 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, abd_t *data,
2691     uint64_t offset)
2692 {
2693         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
2694         zio_t *zio;
2695
2696         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
2697         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
2698         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
2699
2700         /*
2701          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
2702          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
2703          */
2704         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data, offset);
2705
2706         if (gn != NULL) {
2707                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
2708
2709                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2710                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
2711                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
2712                                 continue;
2713                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data,
2714                             offset);
2715                         offset += BP_GET_PSIZE(gbp);
2716                 }
2717         }
2718
2719         if (gn == gio->io_gang_tree)
2720                 ASSERT3U(gio->io_size, ==, offset);
2721
2722         if (zio != pio)
2723                 zio_nowait(zio);
2724 }
2725
2726 static zio_t *
2727 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
2728 {
2729         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2730
2731         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
2732         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2733
2734         zio->io_gang_leader = zio;
2735
2736         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
2737
2738         return (zio);
2739 }
2740
2741 static zio_t *
2742 zio_gang_issue(zio_t *zio)
2743 {
2744         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2745
2746         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
2747                 return (NULL);
2748         }
2749
2750         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
2751         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2752
2753         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
2754                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_abd,
2755                     0);
2756         else
2757                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
2758
2759         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2760
2761         return (zio);
2762 }
2763
2764 static void
2765 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
2766 {
2767         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
2768         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
2769         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
2770         uint64_t asize;
2771         zio_t *gio __maybe_unused = zio->io_gang_leader;
2772
2773         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
2774                 return;
2775
2776         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
2777
2778         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
2779         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
2780         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
2781         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
2782         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
2783
2784         mutex_enter(&pio->io_lock);
2785         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
2786                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
2787                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
2788                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
2789                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
2790         }
2791         mutex_exit(&pio->io_lock);
2792 }
2793
2794 static void
2795 zio_write_gang_done(zio_t *zio)
2796 {
2797         /*
2798          * The io_abd field will be NULL for a zio with no data.  The io_flags
2799          * will initially have the ZIO_FLAG_NODATA bit flag set, but we can't
2800          * check for it here as it is cleared in zio_ready.
2801          */
2802         if (zio->io_abd != NULL)
2803                 abd_free(zio->io_abd);
2804 }
2805
2806 static zio_t *
2807 zio_write_gang_block(zio_t *pio, metaslab_class_t *mc)
2808 {
2809         spa_t *spa = pio->io_spa;
2810         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
2811         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
2812         zio_t *zio;
2813         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
2814         zio_gbh_phys_t *gbh;
2815         abd_t *gbh_abd;
2816         uint64_t txg = pio->io_txg;
2817         uint64_t resid = pio->io_size;
2818         uint64_t lsize;
2819         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
2820         int gbh_copies;
2821         zio_prop_t zp;
2822         int error;
2823         boolean_t has_data = !(pio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA);
2824
2825         /*
2826          * encrypted blocks need DVA[2] free so encrypted gang headers can't
2827          * have a third copy.
2828          */
2829         gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
2830         if (gio->io_prop.zp_encrypt && gbh_copies >= SPA_DVAS_PER_BP)
2831                 gbh_copies = SPA_DVAS_PER_BP - 1;
2832
2833         int flags = METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER;
2834         if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
2835                 ASSERT(pio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
2836                 ASSERT(has_data);
2837
2838                 flags |= METASLAB_ASYNC_ALLOC;
2839                 VERIFY(zfs_refcount_held(&mc->mc_allocator[pio->io_allocator].
2840                     mca_alloc_slots, pio));
2841
2842                 /*
2843                  * The logical zio has already placed a reservation for
2844                  * 'copies' allocation slots but gang blocks may require
2845                  * additional copies. These additional copies
2846                  * (i.e. gbh_copies - copies) are guaranteed to succeed
2847                  * since metaslab_class_throttle_reserve() always allows
2848                  * additional reservations for gang blocks.
2849                  */
2850                 VERIFY(metaslab_class_throttle_reserve(mc, gbh_copies - copies,
2851                     pio->io_allocator, pio, flags));
2852         }
2853
2854         error = metaslab_alloc(spa, mc, SPA_GANGBLOCKSIZE,
2855             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp, flags,
2856             &pio->io_alloc_list, pio, pio->io_allocator);
2857         if (error) {
2858                 if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
2859                         ASSERT(pio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
2860                         ASSERT(has_data);
2861
2862                         /*
2863                          * If we failed to allocate the gang block header then
2864                          * we remove any additional allocation reservations that
2865                          * we placed here. The original reservation will
2866                          * be removed when the logical I/O goes to the ready
2867                          * stage.
2868                          */
2869                         metaslab_class_throttle_unreserve(mc,
2870                             gbh_copies - copies, pio->io_allocator, pio);
2871                 }
2872
2873                 pio->io_error = error;
2874                 return (pio);
2875         }
2876
2877         if (pio == gio) {
2878                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
2879         } else {
2880                 gnpp = pio->io_private;
2881                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
2882         }
2883
2884         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
2885         gbh = gn->gn_gbh;
2886         memset(gbh, 0, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2887         gbh_abd = abd_get_from_buf(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
2888
2889         /*
2890          * Create the gang header.
2891          */
2892         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh_abd, SPA_GANGBLOCKSIZE,
2893             zio_write_gang_done, NULL, pio->io_priority,
2894             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
2895
2896         /*
2897          * Create and nowait the gang children.
2898          */
2899         for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
2900                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
2901                     SPA_MINBLOCKSIZE);
2902                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
2903
2904                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
2905                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
2906                 zp.zp_complevel = gio->io_prop.zp_complevel;
2907                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
2908                 zp.zp_level = 0;
2909                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
2910                 zp.zp_dedup = B_FALSE;
2911                 zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
2912                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
2913                 zp.zp_encrypt = gio->io_prop.zp_encrypt;
2914                 zp.zp_byteorder = gio->io_prop.zp_byteorder;
2915                 memset(zp.zp_salt, 0, ZIO_DATA_SALT_LEN);
2916                 memset(zp.zp_iv, 0, ZIO_DATA_IV_LEN);
2917                 memset(zp.zp_mac, 0, ZIO_DATA_MAC_LEN);
2918
2919                 zio_t *cio = zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
2920                     has_data ? abd_get_offset(pio->io_abd, pio->io_size -
2921                     resid) : NULL, lsize, lsize, &zp,
2922                     zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL,
2923                     zio_write_gang_done, &gn->gn_child[g], pio->io_priority,
2924                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
2925
2926                 if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
2927                         ASSERT(pio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
2928                         ASSERT(has_data);
2929
2930                         /*
2931                          * Gang children won't throttle but we should
2932                          * account for their work, so reserve an allocation
2933                          * slot for them here.
2934                          */
2935                         VERIFY(metaslab_class_throttle_reserve(mc,
2936                             zp.zp_copies, cio->io_allocator, cio, flags));
2937                 }
2938                 zio_nowait(cio);
2939         }
2940
2941         /*
2942          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
2943          */
2944         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2945
2946         /*
2947          * We didn't allocate this bp, so make sure it doesn't get unmarked.
2948          */
2949         pio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_FASTWRITE;
2950
2951         zio_nowait(zio);
2952
2953         return (pio);
2954 }
2955
2956 /*
2957  * The zio_nop_write stage in the pipeline determines if allocating a
2958  * new bp is necessary.  The nopwrite feature can handle writes in
2959  * either syncing or open context (i.e. zil writes) and as a result is
2960  * mutually exclusive with dedup.
2961  *
2962  * By leveraging a cryptographically secure checksum, such as SHA256, we
2963  * can compare the checksums of the new data and the old to determine if
2964  * allocating a new block is required.  Note that our requirements for
2965  * cryptographic strength are fairly weak: there can't be any accidental
2966  * hash collisions, but we don't need to be secure against intentional
2967  * (malicious) collisions.  To trigger a nopwrite, you have to be able
2968  * to write the file to begin with, and triggering an incorrect (hash
2969  * collision) nopwrite is no worse than simply writing to the file.
2970  * That said, there are no known attacks against the checksum algorithms
2971  * used for nopwrite, assuming that the salt and the checksums
2972  * themselves remain secret.
2973  */
2974 static zio_t *
2975 zio_nop_write(zio_t *zio)
2976 {
2977         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2978         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2979         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2980
2981         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2982         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
2983         ASSERT(zp->zp_nopwrite);
2984         ASSERT(!zp->zp_dedup);
2985         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2986         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2987
2988         /*
2989          * Check to see if the original bp and the new bp have matching
2990          * characteristics (i.e. same checksum, compression algorithms, etc).
2991          * If they don't then just continue with the pipeline which will
2992          * allocate a new bp.
2993          */
2994         if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
2995             !(zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_flags &
2996             ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) ||
2997             BP_IS_ENCRYPTED(bp) || BP_IS_ENCRYPTED(bp_orig) ||
2998             BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
2999             BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
3000             BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
3001             zp->zp_copies != BP_GET_NDVAS(bp_orig))
3002                 return (zio);
3003
3004         /*
3005          * If the checksums match then reset the pipeline so that we
3006          * avoid allocating a new bp and issuing any I/O.
3007          */
3008         if (ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, bp_orig->blk_cksum)) {
3009                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_flags &
3010                     ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
3011                 ASSERT3U(BP_GET_PSIZE(bp), ==, BP_GET_PSIZE(bp_orig));
3012                 ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, BP_GET_LSIZE(bp_orig));
3013                 ASSERT(zp->zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
3014                 ASSERT(memcmp(&bp->blk_prop, &bp_orig->blk_prop,
3015                     sizeof (uint64_t)) == 0);
3016
3017                 /*
3018                  * If we're overwriting a block that is currently on an
3019                  * indirect vdev, then ignore the nopwrite request and
3020                  * allow a new block to be allocated on a concrete vdev.
3021                  */
3022                 spa_config_enter(zio->io_spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3023                 vdev_t *tvd = vdev_lookup_top(zio->io_spa,
3024                     DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
3025                 if (tvd->vdev_ops == &vdev_indirect_ops) {
3026                         spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_VDEV, FTAG);
3027                         return (zio);
3028                 }
3029                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_VDEV, FTAG);
3030
3031                 *bp = *bp_orig;
3032                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
3033                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_NOPWRITE;
3034         }
3035
3036         return (zio);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * ==========================================================================
3041  * Dedup
3042  * ==========================================================================
3043  */
3044 static void
3045 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
3046 {
3047         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3048         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
3049         ddt_phys_t *ddp;
3050         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
3051
3052         mutex_enter(&pio->io_lock);
3053         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
3054         if (zio->io_error == 0)
3055                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
3056
3057         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_abd == NULL)
3058                 dde->dde_repair_abd = zio->io_abd;
3059         else
3060                 abd_free(zio->io_abd);
3061         mutex_exit(&pio->io_lock);
3062 }
3063
3064 static zio_t *
3065 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
3066 {
3067         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3068
3069         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3070         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
3071         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3072
3073         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
3074                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
3075                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
3076                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
3077                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
3078                 blkptr_t blk;
3079
3080                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
3081                 zio->io_vsd = dde;
3082
3083                 if (ddp_self == NULL)
3084                         return (zio);
3085
3086                 for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
3087                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
3088                                 continue;
3089                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
3090                             &blk);
3091                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
3092                             abd_alloc_for_io(zio->io_size, B_TRUE),
3093                             zio->io_size, zio_ddt_child_read_done, dde,
3094                             zio->io_priority, ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) |
3095                             ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zio->io_bookmark));
3096                 }
3097                 return (zio);
3098         }
3099
3100         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
3101             zio->io_abd, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
3102             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
3103
3104         return (zio);
3105 }
3106
3107 static zio_t *
3108 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
3109 {
3110         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3111
3112         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
3113                 return (NULL);
3114         }
3115
3116         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3117         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
3118         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3119
3120         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
3121                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
3122                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
3123                 if (ddt == NULL) {
3124                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
3125                         return (zio);
3126                 }
3127                 if (dde == NULL) {
3128                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
3129                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
3130                         return (NULL);
3131                 }
3132                 if (dde->dde_repair_abd != NULL) {
3133                         abd_copy(zio->io_abd, dde->dde_repair_abd,
3134                             zio->io_size);
3135                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
3136                 }
3137                 ddt_repair_done(ddt, dde);
3138                 zio->io_vsd = NULL;
3139         }
3140
3141         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
3142
3143         return (zio);
3144 }
3145
3146 static boolean_t
3147 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
3148 {
3149         spa_t *spa = zio->io_spa;
3150         boolean_t do_raw = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW);
3151
3152         ASSERT(!(zio->io_bp_override && do_raw));
3153
3154         /*
3155          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
3156          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
3157          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
3158          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
3159          * However, we should never get a raw, override zio so in these
3160          * cases we can compare the io_abd directly. This is useful because
3161          * it allows us to do dedup verification even if we don't have access
3162          * to the original data (for instance, if the encryption keys aren't
3163          * loaded).
3164          */
3165
3166         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
3167                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
3168
3169                 if (lio != NULL && do_raw) {
3170                         return (lio->io_size != zio->io_size ||
3171                             abd_cmp(zio->io_abd, lio->io_abd) != 0);
3172                 } else if (lio != NULL) {
3173                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
3174                             abd_cmp(zio->io_orig_abd, lio->io_orig_abd) != 0);
3175                 }
3176         }
3177
3178         for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
3179                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
3180
3181                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0 && do_raw) {
3182                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
3183                         uint64_t psize;
3184                         abd_t *tmpabd;
3185                         int error;
3186
3187                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
3188                         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
3189
3190                         if (psize != zio->io_size)
3191                                 return (B_TRUE);
3192
3193                         ddt_exit(ddt);
3194
3195                         tmpabd = abd_alloc_for_io(psize, B_TRUE);
3196
3197                         error = zio_wait(zio_read(NULL, spa, &blk, tmpabd,
3198                             psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
3199                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
3200                             ZIO_FLAG_RAW, &zio->io_bookmark));
3201
3202                         if (error == 0) {
3203                                 if (abd_cmp(tmpabd, zio->io_abd) != 0)
3204                                         error = SET_ERROR(ENOENT);
3205                         }
3206
3207                         abd_free(tmpabd);
3208                         ddt_enter(ddt);
3209                         return (error != 0);
3210                 } else if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
3211                         arc_buf_t *abuf = NULL;
3212                         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
3213                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
3214                         int error;
3215
3216                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
3217
3218                         if (BP_GET_LSIZE(&blk) != zio->io_orig_size)
3219                                 return (B_TRUE);
3220
3221                         ddt_exit(ddt);
3222
3223                         error = arc_read(NULL, spa, &blk,
3224                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
3225                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
3226                             &aflags, &zio->io_bookmark);
3227
3228                         if (error == 0) {
3229                                 if (abd_cmp_buf(zio->io_orig_abd, abuf->b_data,
3230                                     zio->io_orig_size) != 0)
3231                                         error = SET_ERROR(ENOENT);
3232                                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
3233                         }
3234
3235                         ddt_enter(ddt);
3236                         return (error != 0);
3237                 }
3238         }
3239
3240         return (B_FALSE);
3241 }
3242
3243 static void
3244 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
3245 {
3246         int p = zio->io_prop.zp_copies;
3247         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
3248         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
3249         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
3250         zio_t *pio;
3251
3252         if (zio->io_error)
3253                 return;
3254
3255         ddt_enter(ddt);
3256
3257         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
3258
3259         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
3260
3261         zio_link_t *zl = NULL;
3262         while ((pio = zio_walk_parents(zio, &zl)) != NULL)
3263                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
3264
3265         ddt_exit(ddt);
3266 }
3267
3268 static void
3269 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
3270 {
3271         int p = zio->io_prop.zp_copies;
3272         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
3273         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
3274         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
3275
3276         ddt_enter(ddt);
3277
3278         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
3279         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
3280         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
3281
3282         if (zio->io_error == 0) {
3283                 zio_link_t *zl = NULL;
3284                 while (zio_walk_parents(zio, &zl) != NULL)
3285                         ddt_phys_addref(ddp);
3286         } else {
3287                 ddt_phys_clear(ddp);
3288         }
3289
3290         ddt_exit(ddt);
3291 }
3292
3293 static zio_t *
3294 zio_ddt_write(zio_t *zio)
3295 {
3296         spa_t *spa = zio->io_spa;
3297         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3298         uint64_t txg = zio->io_txg;
3299         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
3300         int p = zp->zp_copies;
3301         zio_t *cio = NULL;
3302         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
3303         ddt_entry_t *dde;
3304         ddt_phys_t *ddp;
3305
3306         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3307         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
3308         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
3309         ASSERT(!(zio->io_bp_override && (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)));
3310
3311         ddt_enter(ddt);
3312         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
3313         ddp = &dde->dde_phys[p];
3314
3315         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
3316                 /*
3317                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
3318                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
3319                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
3320                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
3321                  */
3322                 if (!(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_flags &
3323                     ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP)) {
3324                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
3325                         zio_pop_transforms(zio);
3326                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
3327                         BP_ZERO(bp);
3328                 } else {
3329                         zp->zp_dedup = B_FALSE;
3330                         BP_SET_DEDUP(bp, B_FALSE);
3331                 }
3332                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
3333                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
3334                 ddt_exit(ddt);
3335                 return (zio);
3336         }
3337
3338         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
3339                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
3340                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
3341                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
3342                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
3343                 else
3344                         ddt_phys_addref(ddp);
3345         } else if (zio->io_bp_override) {
3346                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
3347                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
3348                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
3349                 ddt_phys_addref(ddp);
3350         } else {
3351                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_abd,
3352                     zio->io_orig_size, zio->io_orig_size, zp,
3353                     zio_ddt_child_write_ready, NULL, NULL,
3354                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
3355                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
3356
3357                 zio_push_transform(cio, zio->io_abd, zio->io_size, 0, NULL);
3358                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
3359         }
3360
3361         ddt_exit(ddt);
3362
3363         zio_nowait(cio);
3364
3365         return (zio);
3366 }
3367
3368 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
3369
3370 static zio_t *
3371 zio_ddt_free(zio_t *zio)
3372 {
3373         spa_t *spa = zio->io_spa;
3374         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3375         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
3376         ddt_entry_t *dde;
3377         ddt_phys_t *ddp;
3378
3379         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
3380         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
3381
3382         ddt_enter(ddt);
3383         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
3384         if (dde) {
3385                 ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
3386                 if (ddp)
3387                         ddt_phys_decref(ddp);
3388         }
3389         ddt_exit(ddt);
3390
3391         return (zio);
3392 }
3393
3394 /*
3395  * ==========================================================================
3396  * Allocate and free blocks
3397  * ==========================================================================
3398  */
3399
3400 static zio_t *
3401 zio_io_to_allocate(spa_t *spa, int allocator)
3402 {
3403         zio_t *zio;
3404
3405         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock));
3406
3407         zio = avl_first(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_tree);
3408         if (zio == NULL)
3409                 return (NULL);
3410
3411         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
3412
3413         /*
3414          * Try to place a reservation for this zio. If we're unable to
3415          * reserve then we throttle.
3416          */
3417         ASSERT3U(zio->io_allocator, ==, allocator);
3418         if (!metaslab_class_throttle_reserve(zio->io_metaslab_class,
3419             zio->io_prop.zp_copies, allocator, zio, 0)) {
3420                 return (NULL);
3421         }
3422
3423         avl_remove(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_tree, zio);
3424         ASSERT3U(zio->io_stage, <, ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE);
3425
3426         return (zio);
3427 }
3428
3429 static zio_t *
3430 zio_dva_throttle(zio_t *zio)
3431 {
3432         spa_t *spa = zio->io_spa;
3433         zio_t *nio;
3434         metaslab_class_t *mc;
3435
3436         /* locate an appropriate allocation class */
3437         mc = spa_preferred_class(spa, zio->io_size, zio->io_prop.zp_type,
3438             zio->io_prop.zp_level, zio->io_prop.zp_zpl_smallblk);
3439
3440         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE ||
3441             !mc->mc_alloc_throttle_enabled ||
3442             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG ||
3443             zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
3444                 return (zio);
3445         }
3446
3447         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
3448         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
3449         ASSERT3U(zio->io_queued_timestamp, >, 0);
3450         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DVA_THROTTLE);
3451
3452         zbookmark_phys_t *bm = &zio->io_bookmark;
3453         /*
3454          * We want to try to use as many allocators as possible to help improve
3455          * performance, but we also want logically adjacent IOs to be physically
3456          * adjacent to improve sequential read performance. We chunk each object
3457          * into 2^20 block regions, and then hash based on the objset, object,
3458          * level, and region to accomplish both of these goals.
3459          */
3460         int allocator = (uint_t)cityhash4(bm->zb_objset, bm->zb_object,
3461             bm->zb_level, bm->zb_blkid >> 20) % spa->spa_alloc_count;
3462         zio->io_allocator = allocator;
3463         zio->io_metaslab_class = mc;
3464         mutex_enter(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3465         avl_add(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_tree, zio);
3466         nio = zio_io_to_allocate(spa, allocator);
3467         mutex_exit(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3468         return (nio);
3469 }
3470
3471 static void
3472 zio_allocate_dispatch(spa_t *spa, int allocator)
3473 {
3474         zio_t *zio;
3475
3476         mutex_enter(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3477         zio = zio_io_to_allocate(spa, allocator);
3478         mutex_exit(&spa->spa_allocs[allocator].spaa_lock);
3479         if (zio == NULL)
3480                 return;
3481
3482         ASSERT3U(zio->io_stage, ==, ZIO_STAGE_DVA_THROTTLE);
3483         ASSERT0(zio->io_error);
3484         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_TRUE);
3485 }
3486
3487 static zio_t *
3488 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
3489 {
3490         spa_t *spa = zio->io_spa;
3491         metaslab_class_t *mc;
3492         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
3493         int error;
3494         int flags = 0;
3495
3496         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
3497                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
3498                 zio->io_gang_leader = zio;
3499         }
3500
3501         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
3502         ASSERT0(BP_GET_NDVAS(bp));
3503         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
3504         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
3505         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
3506
3507         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_FASTWRITE) ? METASLAB_FASTWRITE : 0;
3508         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA)
3509                 flags |= METASLAB_DONT_THROTTLE;
3510         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
3511                 flags |= METASLAB_GANG_CHILD;
3512         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE)
3513                 flags |= METASLAB_ASYNC_ALLOC;
3514
3515         /*
3516          * if not already chosen, locate an appropriate allocation class
3517          */
3518         mc = zio->io_metaslab_class;
3519         if (mc == NULL) {
3520                 mc = spa_preferred_class(spa, zio->io_size,
3521                     zio->io_prop.zp_type, zio->io_prop.zp_level,
3522                     zio->io_prop.zp_zpl_smallblk);
3523                 zio->io_metaslab_class = mc;
3524         }
3525
3526         /*
3527          * Try allocating the block in the usual metaslab class.
3528          * If that's full, allocate it in the normal class.
3529          * If that's full, allocate as a gang block,
3530          * and if all are full, the allocation fails (which shouldn't happen).
3531          *
3532          * Note that we do not fall back on embedded slog (ZIL) space, to
3533          * preserve unfragmented slog space, which is critical for decent
3534          * sync write performance.  If a log allocation fails, we will fall
3535          * back to spa_sync() which is abysmal for performance.
3536          */
3537         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
3538             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags,
3539             &zio->io_alloc_list, zio, zio->io_allocator);
3540
3541         /*
3542          * Fallback to normal class when an alloc class is full
3543          */
3544         if (error == ENOSPC && mc != spa_normal_class(spa)) {
3545                 /*
3546                  * If throttling, transfer reservation over to normal class.
3547                  * The io_allocator slot can remain the same even though we
3548                  * are switching classes.
3549                  */
3550                 if (mc->mc_alloc_throttle_enabled &&
3551                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING)) {
3552                         metaslab_class_throttle_unreserve(mc,
3553                             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_allocator, zio);
3554                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING;
3555
3556                         VERIFY(metaslab_class_throttle_reserve(
3557                             spa_normal_class(spa),
3558                             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_allocator, zio,
3559                             flags | METASLAB_MUST_RESERVE));
3560                 }
3561                 zio->io_metaslab_class = mc = spa_normal_class(spa);
3562                 if (zfs_flags & ZFS_DEBUG_METASLAB_ALLOC) {
3563                         zfs_dbgmsg("%s: metaslab allocation failure, "
3564                             "trying normal class: zio %px, size %llu, error %d",
3565                             spa_name(spa), zio, (u_longlong_t)zio->io_size,
3566                             error);
3567                 }
3568
3569                 error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
3570                     zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags,
3571                     &zio->io_alloc_list, zio, zio->io_allocator);
3572         }
3573
3574         if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE) {
3575                 if (zfs_flags & ZFS_DEBUG_METASLAB_ALLOC) {
3576                         zfs_dbgmsg("%s: metaslab allocation failure, "
3577                             "trying ganging: zio %px, size %llu, error %d",
3578                             spa_name(spa), zio, (u_longlong_t)zio->io_size,
3579                             error);
3580                 }
3581                 return (zio_write_gang_block(zio, mc));
3582         }
3583         if (error != 0) {
3584                 if (error != ENOSPC ||
3585                     (zfs_flags & ZFS_DEBUG_METASLAB_ALLOC)) {
3586                         zfs_dbgmsg("%s: metaslab allocation failure: zio %px, "
3587                             "size %llu, error %d",
3588                             spa_name(spa), zio, (u_longlong_t)zio->io_size,
3589                             error);
3590                 }
3591                 zio->io_error = error;
3592         }
3593
3594         return (zio);
3595 }
3596
3597 static zio_t *
3598 zio_dva_free(zio_t *zio)
3599 {
3600         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
3601
3602         return (zio);
3603 }
3604
3605 static zio_t *
3606 zio_dva_claim(zio_t *zio)
3607 {
3608         int error;
3609
3610         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
3611         if (error)
3612                 zio->io_error = error;
3613
3614         return (zio);
3615 }
3616
3617 /*
3618  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
3619  * and we want to give back the block we just allocated.
3620  * This handles both normal blocks and gang blocks.
3621  */
3622 static void
3623 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
3624 {
3625         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
3626         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
3627
3628         if (!BP_IS_HOLE(bp))
3629                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
3630
3631         if (gn != NULL) {
3632                 for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
3633                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
3634                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
3635                 }
3636         }
3637 }
3638
3639 /*
3640  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
3641  */
3642 int
3643 zio_alloc_zil(spa_t *spa, objset_t *os, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp,
3644     uint64_t size, boolean_t *slog)
3645 {
3646         int error = 1;
3647         zio_alloc_list_t io_alloc_list;
3648
3649         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
3650
3651         metaslab_trace_init(&io_alloc_list);
3652
3653         /*
3654          * Block pointer fields are useful to metaslabs for stats and debugging.
3655          * Fill in the obvious ones before calling into metaslab_alloc().
3656          */
3657         BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
3658         BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
3659         BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
3660
3661         /*
3662          * When allocating a zil block, we don't have information about
3663          * the final destination of the block except the objset it's part
3664          * of, so we just hash the objset ID to pick the allocator to get
3665          * some parallelism.
3666          */
3667         int flags = METASLAB_FASTWRITE | METASLAB_ZIL;
3668         int allocator = (uint_t)cityhash4(0, 0, 0,
3669             os->os_dsl_dataset->ds_object) % spa->spa_alloc_count;
3670         error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size, new_bp, 1,
3671             txg, NULL, flags, &io_alloc_list, NULL, allocator);
3672         *slog = (error == 0);
3673         if (error != 0) {
3674                 error = metaslab_alloc(spa, spa_embedded_log_class(spa), size,
3675                     new_bp, 1, txg, NULL, flags,
3676                     &io_alloc_list, NULL, allocator);
3677         }
3678         if (error != 0) {
3679                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
3680                     new_bp, 1, txg, NULL, flags,
3681                     &io_alloc_list, NULL, allocator);
3682         }
3683         metaslab_trace_fini(&io_alloc_list);
3684
3685         if (error == 0) {
3686                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
3687                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
3688                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
3689                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
3690                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
3691                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
3692                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
3693                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
3694                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
3695                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
3696
3697                 /*
3698                  * encrypted blocks will require an IV and salt. We generate
3699                  * these now since we will not be rewriting the bp at
3700                  * rewrite time.
3701                  */
3702                 if (os->os_encrypted) {
3703                         uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
3704                         uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
3705
3706                         BP_SET_CRYPT(new_bp, B_TRUE);
3707                         VERIFY0(spa_crypt_get_salt(spa,
3708                             dmu_objset_id(os), salt));
3709                         VERIFY0(zio_crypt_generate_iv(iv));
3710
3711                         zio_crypt_encode_params_bp(new_bp, salt, iv);
3712                 }
3713         } else {
3714                 zfs_dbgmsg("%s: zil block allocation failure: "
3715                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), (u_longlong_t)size,
3716                     error);
3717         }
3718
3719         return (error);
3720 }
3721
3722 /*
3723  * ==========================================================================
3724  * Read and write to physical devices
3725  * ==========================================================================
3726  */
3727
3728 /*
3729  * Issue an I/O to the underlying vdev. Typically the issue pipeline
3730  * stops after this stage and will resume upon I/O completion.
3731  * However, there are instances where the vdev layer may need to
3732  * continue the pipeline when an I/O was not issued. Since the I/O
3733  * that was sent to the vdev layer might be different than the one
3734  * currently active in the pipeline (see vdev_queue_io()), we explicitly
3735  * force the underlying vdev layers to call either zio_execute() or
3736  * zio_interrupt() to ensure that the pipeline continues with the correct I/O.
3737  */
3738 static zio_t *
3739 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
3740 {
3741         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3742         uint64_t align;
3743         spa_t *spa = zio->io_spa;
3744
3745         zio->io_delay = 0;
3746
3747         ASSERT(zio->io_error == 0);
3748         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
3749
3750         if (vd == NULL) {
3751                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
3752                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
3753
3754                 /*
3755                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
3756                  */
3757                 vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio);
3758                 return (NULL);
3759         }
3760
3761         ASSERT3P(zio->io_logical, !=, zio);
3762         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
3763                 ASSERT(spa->spa_trust_config);
3764
3765                 /*
3766                  * Note: the code can handle other kinds of writes,
3767                  * but we don't expect them.
3768                  */
3769                 if (zio->io_vd->vdev_noalloc) {
3770                         ASSERT(zio->io_flags &
3771                             (ZIO_FLAG_PHYSICAL | ZIO_FLAG_SELF_HEAL |
3772                             ZIO_FLAG_RESILVER | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE));
3773                 }
3774         }
3775
3776         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
3777
3778         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) &&
3779             P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
3780                 /* Transform logical writes to be a full physical block size. */
3781                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
3782                 abd_t *abuf = abd_alloc_sametype(zio->io_abd, asize);
3783                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
3784                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
3785                         abd_copy(abuf, zio->io_abd, zio->io_size);
3786                         abd_zero_off(abuf, zio->io_size, asize - zio->io_size);
3787                 }
3788                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, asize, zio_subblock);
3789         }
3790
3791         /*
3792          * If this is not a physical io, make sure that it is properly aligned
3793          * before proceeding.
3794          */
3795         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL)) {
3796                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, align));
3797                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, align));
3798         } else {
3799                 /*
3800                  * For physical writes, we allow 512b aligned writes and assume
3801                  * the device will perform a read-modify-write as necessary.
3802                  */
3803                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_offset, SPA_MINBLOCKSIZE));
3804                 ASSERT0(P2PHASE(zio->io_size, SPA_MINBLOCKSIZE));
3805         }
3806
3807         VERIFY(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || spa_writeable(spa));
3808
3809         /*
3810          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
3811          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
3812          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
3813          * This prevents spurious resilvering.
3814          *
3815          * There are a few ways that we can end up creating these spurious
3816          * resilver i/os:
3817          *
3818          * 1. A resilver i/o will be issued if any DVA in the BP has a
3819          * dirty DTL.  The mirror code will issue resilver writes to
3820          * each DVA, including the one(s) that are not on vdevs with dirty
3821          * DTLs.
3822          *
3823          * 2. With nested replication, which happens when we have a
3824          * "replacing" or "spare" vdev that's a child of a mirror or raidz.
3825          * For example, given mirror(replacing(A+B), C), it's likely that
3826          * only A is out of date (it's the new device). In this case, we'll
3827          * read from C, then use the data to resilver A+B -- but we don't
3828          * actually want to resilver B, just A. The top-level mirror has no
3829          * way to know this, so instead we just discard unnecessary repairs
3830          * as we work our way down the vdev tree.
3831          *
3832          * 3. ZTEST also creates mirrors of mirrors, mirrors of raidz, etc.
3833          * The same logic applies to any form of nested replication: ditto
3834          * + mirror, RAID-Z + replacing, etc.
3835          *
3836          * However, indirect vdevs point off to other vdevs which may have
3837          * DTL's, so we never bypass them.  The child i/os on concrete vdevs
3838          * will be properly bypassed instead.
3839          *
3840          * Leaf DTL_PARTIAL can be empty when a legitimate write comes from
3841          * a dRAID spare vdev. For example, when a dRAID spare is first
3842          * used, its spare blocks need to be written to but the leaf vdev's
3843          * of such blocks can have empty DTL_PARTIAL.
3844          *
3845          * There seemed no clean way to allow such writes while bypassing
3846          * spurious ones. At this point, just avoid all bypassing for dRAID
3847          * for correctness.
3848          */
3849         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
3850             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
3851             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
3852             vd->vdev_ops != &vdev_indirect_ops &&
3853             vd->vdev_top->vdev_ops != &vdev_draid_ops &&
3854             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
3855                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
3856                 zio_vdev_io_bypass(zio);
3857                 return (zio);
3858         }
3859
3860         /*
3861          * Select the next best leaf I/O to process.  Distributed spares are
3862          * excluded since they dispatch the I/O directly to a leaf vdev after
3863          * applying the dRAID mapping.
3864          */
3865         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
3866             vd->vdev_ops != &vdev_draid_spare_ops &&
3867             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3868             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE ||
3869             zio->io_type == ZIO_TYPE_TRIM)) {
3870
3871                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio))
3872                         return (zio);
3873
3874                 if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
3875                         return (NULL);
3876
3877                 if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
3878                         zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
3879                         zio_interrupt(zio);
3880                         return (NULL);
3881                 }
3882                 zio->io_delay = gethrtime();
3883         }
3884
3885         vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio);
3886         return (NULL);
3887 }
3888
3889 static zio_t *
3890 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
3891 {
3892         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3893         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
3894         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
3895
3896         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
3897                 return (NULL);
3898         }
3899
3900         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
3901             zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE || zio->io_type == ZIO_TYPE_TRIM);
3902
3903         if (zio->io_delay)
3904                 zio->io_delay = gethrtime() - zio->io_delay;
3905
3906         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
3907             vd->vdev_ops != &vdev_draid_spare_ops) {
3908                 vdev_queue_io_done(zio);
3909
3910                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
3911                         vdev_cache_write(zio);
3912
3913                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
3914                         zio->io_error = zio_handle_device_injections(vd, zio,
3915                             EIO, EILSEQ);
3916
3917                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
3918                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
3919
3920                 if (zio->io_error && zio->io_type != ZIO_TYPE_TRIM) {
3921                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
3922                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
3923                         } else {
3924                                 unexpected_error = B_TRUE;
3925                         }
3926                 }
3927         }
3928
3929         ops->vdev_op_io_done(zio);
3930
3931         if (unexpected_error)
3932                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
3933
3934         return (zio);
3935 }
3936
3937 /*
3938  * This function is used to change the priority of an existing zio that is
3939  * currently in-flight. This is used by the arc to upgrade priority in the
3940  * event that a demand read is made for a block that is currently queued
3941  * as a scrub or async read IO. Otherwise, the high priority read request
3942  * would end up having to wait for the lower priority IO.
3943  */
3944 void
3945 zio_change_priority(zio_t *pio, zio_priority_t priority)
3946 {
3947         zio_t *cio, *cio_next;
3948         zio_link_t *zl = NULL;
3949
3950         ASSERT3U(priority, <, ZIO_PRIORITY_NUM_QUEUEABLE);
3951
3952         if (pio->io_vd != NULL && pio->io_vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3953                 vdev_queue_change_io_priority(pio, priority);
3954         } else {
3955                 pio->io_priority = priority;
3956         }
3957
3958         mutex_enter(&pio->io_lock);
3959         for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
3960                 cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
3961                 zio_change_priority(cio, priority);
3962         }
3963         mutex_exit(&pio->io_lock);
3964 }
3965
3966 /*
3967  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
3968  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
3969  */
3970 static void
3971 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
3972     const abd_t *good_buf)
3973 {
3974         /* no processing needed */
3975         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
3976 }
3977
3978 void
3979 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr)
3980 {
3981         void *abd = abd_alloc_sametype(zio->io_abd, zio->io_size);
3982
3983         abd_copy(abd, zio->io_abd, zio->io_size);
3984
3985         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
3986         zcr->zcr_cbdata = abd;
3987         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
3988         zcr->zcr_free = zio_abd_free;
3989 }
3990
3991 static zio_t *
3992 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
3993 {
3994         vdev_t *vd = zio->io_vd;
3995
3996         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV_BIT, ZIO_WAIT_DONE)) {
3997                 return (NULL);
3998         }
3999
4000         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
4001                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
4002
4003         if (zio->io_vsd != NULL) {
4004                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
4005                 zio->io_vsd = NULL;
4006         }
4007
4008         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
4009                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
4010
4011         /*
4012          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
4013          *
4014          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
4015          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
4016          */
4017         if (zio->io_error && vd == NULL &&
4018             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
4019                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
4020                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
4021                 zio->io_error = 0;
4022                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
4023                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
4024                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
4025                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
4026                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
4027                 return (NULL);
4028         }
4029
4030         /*
4031          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
4032          * if the device is not accessible at all.
4033          */
4034         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
4035             !vdev_accessible(vd, zio))
4036                 zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
4037
4038         /*
4039          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
4040          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
4041          */
4042         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
4043             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
4044                 vdev_dbgmsg(vd, "zio_vdev_io_assess(zio=%px) setting "
4045                     "cant_write=TRUE due to write failure with ENXIO",
4046                     zio);
4047                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
4048         }
4049
4050         /*
4051          * If a cache flush returns ENOTSUP or ENOTTY, we know that no future
4052          * attempts will ever succeed. In this case we set a persistent
4053          * boolean flag so that we don't bother with it in the future.
4054          */
4055         if ((zio->io_error == ENOTSUP || zio->io_error == ENOTTY) &&
4056             zio->io_type == ZIO_TYPE_IOCTL &&
4057             zio->io_cmd == DKIOCFLUSHWRITECACHE && vd != NULL)
4058                 vd->vdev_nowritecache = B_TRUE;
4059
4060         if (zio->io_error)
4061                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
4062
4063         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
4064             zio->io_physdone != NULL) {
4065                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DELEGATED));
4066                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV);
4067                 zio->io_physdone(zio->io_logical);
4068         }
4069
4070         return (zio);
4071 }
4072
4073 void
4074 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
4075 {
4076         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
4077         ASSERT(zio->io_error == 0);
4078
4079         zio->io_stage >>= 1;
4080 }
4081
4082 void
4083 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
4084 {
4085         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
4086
4087         zio->io_stage >>= 1;
4088 }
4089
4090 void
4091 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
4092 {
4093         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
4094         ASSERT(zio->io_error == 0);
4095
4096         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
4097         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
4098 }
4099
4100 /*
4101  * ==========================================================================
4102  * Encrypt and store encryption parameters
4103  * ==========================================================================
4104  */
4105
4106
4107 /*
4108  * This function is used for ZIO_STAGE_ENCRYPT. It is responsible for
4109  * managing the storage of encryption parameters and passing them to the
4110  * lower-level encryption functions.
4111  */
4112 static zio_t *
4113 zio_encrypt(zio_t *zio)
4114 {
4115         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
4116         spa_t *spa = zio->io_spa;
4117         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4118         uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
4119         uint64_t dsobj = zio->io_bookmark.zb_objset;
4120         dmu_object_type_t ot = BP_GET_TYPE(bp);
4121         void *enc_buf = NULL;
4122         abd_t *eabd = NULL;
4123         uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
4124         uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
4125         uint8_t mac[ZIO_DATA_MAC_LEN];
4126         boolean_t no_crypt = B_FALSE;
4127
4128         /* the root zio already encrypted the data */
4129         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
4130                 return (zio);
4131
4132         /* only ZIL blocks are re-encrypted on rewrite */
4133         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio) && ot != DMU_OT_INTENT_LOG)
4134                 return (zio);
4135
4136         if (!(zp->zp_encrypt || BP_IS_ENCRYPTED(bp))) {
4137                 BP_SET_CRYPT(bp, B_FALSE);
4138                 return (zio);
4139         }
4140
4141         /* if we are doing raw encryption set the provided encryption params */
4142         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT) {
4143                 ASSERT0(BP_GET_LEVEL(bp));
4144                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4145                 BP_SET_BYTEORDER(bp, zp->zp_byteorder);
4146                 if (ot != DMU_OT_OBJSET)
4147                         zio_crypt_encode_mac_bp(bp, zp->zp_mac);
4148
4149                 /* dnode blocks must be written out in the provided byteorder */
4150                 if (zp->zp_byteorder != ZFS_HOST_BYTEORDER &&
4151                     ot == DMU_OT_DNODE) {
4152                         void *bswap_buf = zio_buf_alloc(psize);
4153                         abd_t *babd = abd_get_from_buf(bswap_buf, psize);
4154
4155                         ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
4156                         abd_copy_to_buf(bswap_buf, zio->io_abd, psize);
4157                         dmu_ot_byteswap[DMU_OT_BYTESWAP(ot)].ob_func(bswap_buf,
4158                             psize);
4159
4160                         abd_take_ownership_of_buf(babd, B_TRUE);
4161                         zio_push_transform(zio, babd, psize, psize, NULL);
4162                 }
4163
4164                 if (DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot))
4165                         zio_crypt_encode_params_bp(bp, zp->zp_salt, zp->zp_iv);
4166                 return (zio);
4167         }
4168
4169         /* indirect blocks only maintain a cksum of the lower level MACs */
4170         if (BP_GET_LEVEL(bp) > 0) {
4171                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4172                 VERIFY0(zio_crypt_do_indirect_mac_checksum_abd(B_TRUE,
4173                     zio->io_orig_abd, BP_GET_LSIZE(bp), BP_SHOULD_BYTESWAP(bp),
4174                     mac));
4175                 zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
4176                 return (zio);
4177         }
4178
4179         /*
4180          * Objset blocks are a special case since they have 2 256-bit MACs
4181          * embedded within them.
4182          */
4183         if (ot == DMU_OT_OBJSET) {
4184                 ASSERT0(DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot));
4185                 ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
4186                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4187                 VERIFY0(spa_do_crypt_objset_mac_abd(B_TRUE, spa, dsobj,
4188                     zio->io_abd, psize, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp)));
4189                 return (zio);
4190         }
4191
4192         /* unencrypted object types are only authenticated with a MAC */
4193         if (!DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot)) {
4194                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4195                 VERIFY0(spa_do_crypt_mac_abd(B_TRUE, spa, dsobj,
4196                     zio->io_abd, psize, mac));
4197                 zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
4198                 return (zio);
4199         }
4200
4201         /*
4202          * Later passes of sync-to-convergence may decide to rewrite data
4203          * in place to avoid more disk reallocations. This presents a problem
4204          * for encryption because this constitutes rewriting the new data with
4205          * the same encryption key and IV. However, this only applies to blocks
4206          * in the MOS (particularly the spacemaps) and we do not encrypt the
4207          * MOS. We assert that the zio is allocating or an intent log write
4208          * to enforce this.
4209          */
4210         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio) || ot == DMU_OT_INTENT_LOG);
4211         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0 || ot == DMU_OT_INTENT_LOG);
4212         ASSERT(spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_ENCRYPTION));
4213         ASSERT3U(psize, !=, 0);
4214
4215         enc_buf = zio_buf_alloc(psize);
4216         eabd = abd_get_from_buf(enc_buf, psize);
4217         abd_take_ownership_of_buf(eabd, B_TRUE);
4218
4219         /*
4220          * For an explanation of what encryption parameters are stored
4221          * where, see the block comment in zio_crypt.c.
4222          */
4223         if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
4224                 zio_crypt_decode_params_bp(bp, salt, iv);
4225         } else {
4226                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4227         }
4228
4229         /* Perform the encryption. This should not fail */
4230         VERIFY0(spa_do_crypt_abd(B_TRUE, spa, &zio->io_bookmark,
4231             BP_GET_TYPE(bp), BP_GET_DEDUP(bp), BP_SHOULD_BYTESWAP(bp),
4232             salt, iv, mac, psize, zio->io_abd, eabd, &no_crypt));
4233
4234         /* encode encryption metadata into the bp */
4235         if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
4236                 /*
4237                  * ZIL blocks store the MAC in the embedded checksum, so the
4238                  * transform must always be applied.
4239                  */
4240                 zio_crypt_encode_mac_zil(enc_buf, mac);
4241                 zio_push_transform(zio, eabd, psize, psize, NULL);
4242         } else {
4243                 BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
4244                 zio_crypt_encode_params_bp(bp, salt, iv);
4245                 zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
4246
4247                 if (no_crypt) {
4248                         ASSERT3U(ot, ==, DMU_OT_DNODE);
4249                         abd_free(eabd);
4250                 } else {
4251                         zio_push_transform(zio, eabd, psize, psize, NULL);
4252                 }
4253         }
4254
4255         return (zio);
4256 }
4257
4258 /*
4259  * ==========================================================================
4260  * Generate and verify checksums
4261  * ==========================================================================
4262  */
4263 static zio_t *
4264 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
4265 {
4266         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4267         enum zio_checksum checksum;
4268
4269         if (bp == NULL) {
4270                 /*
4271                  * This is zio_write_phys().
4272                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
4273                  */
4274                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
4275
4276                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
4277                         return (zio);
4278
4279                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
4280         } else {
4281                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
4282                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
4283                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
4284                 } else {
4285                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
4286                 }
4287         }
4288
4289         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_abd, zio->io_size);
4290
4291         return (zio);
4292 }
4293
4294 static zio_t *
4295 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
4296 {
4297         zio_bad_cksum_t info;
4298         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4299         int error;
4300
4301         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
4302
4303         if (bp == NULL) {
4304                 /*
4305                  * This is zio_read_phys().
4306                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
4307                  */
4308                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
4309                         return (zio);
4310
4311                 ASSERT3U(zio->io_prop.zp_checksum, ==, ZIO_CHECKSUM_LABEL);
4312         }
4313
4314         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
4315                 zio->io_error = error;
4316                 if (error == ECKSUM &&
4317                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
4318                         (void) zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
4319                             zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio,
4320                             zio->io_offset, zio->io_size, &info);
4321                         mutex_enter(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4322                         zio->io_vd->vdev_stat.vs_checksum_errors++;
4323                         mutex_exit(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4324                 }
4325         }
4326
4327         return (zio);
4328 }
4329
4330 /*
4331  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
4332  */
4333 void
4334 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
4335 {
4336         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
4337 }
4338
4339 /*
4340  * ==========================================================================
4341  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
4342  * An error of 0 indicates success.  ENXIO indicates whole-device failure,
4343  * which may be transient (e.g. unplugged) or permanent.  ECKSUM and EIO
4344  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
4345  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
4346  * ==========================================================================
4347  */
4348 int
4349 zio_worst_error(int e1, int e2)
4350 {
4351         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
4352         int r1, r2;
4353
4354         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
4355                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
4356                         break;
4357
4358         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
4359                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
4360                         break;
4361
4362         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
4363 }
4364
4365 /*
4366  * ==========================================================================
4367  * I/O completion
4368  * ==========================================================================
4369  */
4370 static zio_t *
4371 zio_ready(zio_t *zio)
4372 {
4373         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
4374         zio_t *pio, *pio_next;
4375         zio_link_t *zl = NULL;
4376
4377         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG_BIT | ZIO_CHILD_DDT_BIT,
4378             ZIO_WAIT_READY)) {
4379                 return (NULL);
4380         }
4381
4382         if (zio->io_ready) {
4383                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
4384                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp) ||
4385                     (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
4386                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
4387
4388                 zio->io_ready(zio);
4389         }
4390
4391         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
4392                 zio->io_bp_copy = *bp;
4393
4394         if (zio->io_error != 0) {
4395                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
4396
4397                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
4398                         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
4399                         ASSERT(zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
4400                         ASSERT(zio->io_metaslab_class != NULL);
4401
4402                         /*
4403                          * We were unable to allocate anything, unreserve and
4404                          * issue the next I/O to allocate.
4405                          */
4406                         metaslab_class_throttle_unreserve(
4407                             zio->io_metaslab_class, zio->io_prop.zp_copies,
4408                             zio->io_allocator, zio);
4409                         zio_allocate_dispatch(zio->io_spa, zio->io_allocator);
4410                 }
4411         }
4412
4413         mutex_enter(&zio->io_lock);
4414         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
4415         pio = zio_walk_parents(zio, &zl);
4416         mutex_exit(&zio->io_lock);
4417
4418         /*
4419          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
4420          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
4421          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
4422          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
4423          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
4424          */
4425         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
4426                 pio_next = zio_walk_parents(zio, &zl);
4427                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY, NULL);
4428         }
4429
4430         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
4431                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
4432                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
4433                 } else {
4434                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_abd < SPA_MAXBLOCKSIZE);
4435                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
4436                 }
4437         }
4438
4439         if (zio_injection_enabled &&
4440             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
4441                 zio_handle_ignored_writes(zio);
4442
4443         return (zio);
4444 }
4445
4446 /*
4447  * Update the allocation throttle accounting.
4448  */
4449 static void
4450 zio_dva_throttle_done(zio_t *zio)
4451 {
4452         zio_t *lio __maybe_unused = zio->io_logical;
4453         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
4454         vdev_t *vd = zio->io_vd;
4455         int flags = METASLAB_ASYNC_ALLOC;
4456
4457         ASSERT3P(zio->io_bp, !=, NULL);
4458         ASSERT3U(zio->io_type, ==, ZIO_TYPE_WRITE);
4459         ASSERT3U(zio->io_priority, ==, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
4460         ASSERT3U(zio->io_child_type, ==, ZIO_CHILD_VDEV);
4461         ASSERT(vd != NULL);
4462         ASSERT3P(vd, ==, vd->vdev_top);
4463         ASSERT(zio_injection_enabled || !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_RETRY));
4464         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR));
4465         ASSERT(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING);
4466         ASSERT(!(lio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
4467         ASSERT(!(lio->io_orig_flags & ZIO_FLAG_NODATA));
4468
4469         /*
4470          * Parents of gang children can have two flavors -- ones that
4471          * allocated the gang header (will have ZIO_FLAG_IO_REWRITE set)
4472          * and ones that allocated the constituent blocks. The allocation
4473          * throttle needs to know the allocating parent zio so we must find
4474          * it here.
4475          */
4476         if (pio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
4477                 /*
4478                  * If our parent is a rewrite gang child then our grandparent
4479                  * would have been the one that performed the allocation.
4480                  */
4481                 if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE)
4482                         pio = zio_unique_parent(pio);
4483                 flags |= METASLAB_GANG_CHILD;
4484         }
4485
4486         ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(pio));
4487         ASSERT3P(zio, !=, zio->io_logical);
4488         ASSERT(zio->io_logical != NULL);
4489         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR));
4490         ASSERT0(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
4491         ASSERT(zio->io_metaslab_class != NULL);
4492
4493         mutex_enter(&pio->io_lock);
4494         metaslab_group_alloc_decrement(zio->io_spa, vd->vdev_id, pio, flags,
4495             pio->io_allocator, B_TRUE);
4496         mutex_exit(&pio->io_lock);
4497
4498         metaslab_class_throttle_unreserve(zio->io_metaslab_class, 1,
4499             pio->io_allocator, pio);
4500
4501         /*
4502          * Call into the pipeline to see if there is more work that
4503          * needs to be done. If there is work to be done it will be
4504          * dispatched to another taskq thread.
4505          */
4506         zio_allocate_dispatch(zio->io_spa, pio->io_allocator);
4507 }
4508
4509 static zio_t *
4510 zio_done(zio_t *zio)
4511 {
4512         /*
4513          * Always attempt to keep stack usage minimal here since
4514          * we can be called recursively up to 19 levels deep.
4515          */
4516         const uint64_t psize = zio->io_size;
4517         zio_t *pio, *pio_next;
4518         zio_link_t *zl = NULL;
4519
4520         /*
4521          * If our children haven't all completed,
4522          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
4523          */
4524         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_ALL_BITS, ZIO_WAIT_DONE)) {
4525                 return (NULL);
4526         }
4527
4528         /*
4529          * If the allocation throttle is enabled, then update the accounting.
4530          * We only track child I/Os that are part of an allocating async
4531          * write. We must do this since the allocation is performed
4532          * by the logical I/O but the actual write is done by child I/Os.
4533          */
4534         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING &&
4535             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_VDEV) {
4536                 ASSERT(zio->io_metaslab_class != NULL);
4537                 ASSERT(zio->io_metaslab_class->mc_alloc_throttle_enabled);
4538                 zio_dva_throttle_done(zio);
4539         }
4540
4541         /*
4542          * If the allocation throttle is enabled, verify that
4543          * we have decremented the refcounts for every I/O that was throttled.
4544          */
4545         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
4546                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
4547                 ASSERT(zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE);
4548                 ASSERT(zio->io_bp != NULL);
4549
4550                 metaslab_group_alloc_verify(zio->io_spa, zio->io_bp, zio,
4551                     zio->io_allocator);
4552                 VERIFY(zfs_refcount_not_held(&zio->io_metaslab_class->
4553                     mc_allocator[zio->io_allocator].mca_alloc_slots, zio));
4554         }
4555
4556
4557         for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
4558                 for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
4559                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
4560
4561         if (zio->io_bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(zio->io_bp)) {
4562                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[0] == 0);
4563                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[1] == 0);
4564                 ASSERT(memcmp(zio->io_bp, &zio->io_bp_copy,
4565                     sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
4566                     (zio->io_bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
4567                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) &&
4568                     zio->io_bp_override == NULL &&
4569                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
4570                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=,
4571                             BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
4572                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == 0 ||
4573                             (BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) ==
4574                             BP_GET_NDVAS(zio->io_bp)));
4575                 }
4576                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)
4577                         VERIFY(BP_EQUAL(zio->io_bp, &zio->io_bp_orig));
4578         }
4579
4580         /*
4581          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
4582          */
4583         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
4584         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
4585         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
4586
4587         /*
4588          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
4589          * checksum reports now while we still have the transformed data.
4590          */
4591         if (zio->io_error == 0) {
4592                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
4593                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
4594                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
4595                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
4596                         abd_t *adata = zio->io_abd;
4597
4598                         if (adata != NULL && asize != psize) {
4599                                 adata = abd_alloc(asize, B_TRUE);
4600                                 abd_copy(adata, zio->io_abd, psize);
4601                                 abd_zero_off(adata, psize, asize - psize);
4602                         }
4603
4604                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
4605                         zcr->zcr_next = NULL;
4606                         zcr->zcr_finish(zcr, adata);
4607                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
4608
4609                         if (adata != NULL && asize != psize)
4610                                 abd_free(adata);
4611                 }
4612         }
4613
4614         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
4615
4616         vdev_stat_update(zio, psize);
4617
4618         /*
4619          * If this I/O is attached to a particular vdev is slow, exceeding
4620          * 30 seconds to complete, post an error described the I/O delay.
4621          * We ignore these errors if the device is currently unavailable.
4622          */
4623         if (zio->io_delay >= MSEC2NSEC(zio_slow_io_ms)) {
4624                 if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd)) {
4625                         /*
4626                          * We want to only increment our slow IO counters if
4627                          * the IO is valid (i.e. not if the drive is removed).
4628                          *
4629                          * zfs_ereport_post() will also do these checks, but
4630                          * it can also ratelimit and have other failures, so we
4631                          * need to increment the slow_io counters independent
4632                          * of it.
4633                          */
4634                         if (zfs_ereport_is_valid(FM_EREPORT_ZFS_DELAY,
4635                             zio->io_spa, zio->io_vd, zio)) {
4636                                 mutex_enter(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4637                                 zio->io_vd->vdev_stat.vs_slow_ios++;
4638                                 mutex_exit(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4639
4640                                 (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY,
4641                                     zio->io_spa, zio->io_vd, &zio->io_bookmark,
4642                                     zio, 0);
4643                         }
4644                 }
4645         }
4646
4647         if (zio->io_error) {
4648                 /*
4649                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
4650                  * generate an error message describing the I/O failure
4651                  * at the block level.  We ignore these errors if the
4652                  * device is currently unavailable.
4653                  */
4654                 if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
4655                     !vdev_is_dead(zio->io_vd)) {
4656                         int ret = zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO,
4657                             zio->io_spa, zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio, 0);
4658                         if (ret != EALREADY) {
4659                                 mutex_enter(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4660                                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
4661                                         zio->io_vd->vdev_stat.vs_read_errors++;
4662                                 else if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
4663                                         zio->io_vd->vdev_stat.vs_write_errors++;
4664                                 mutex_exit(&zio->io_vd->vdev_stat_lock);
4665                         }
4666                 }
4667
4668                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
4669                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
4670                     zio == zio->io_logical) {
4671                         /*
4672                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
4673                          * error and generate a logical data ereport.
4674                          */
4675                         spa_log_error(zio->io_spa, &zio->io_bookmark);
4676                         (void) zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA,
4677                             zio->io_spa, NULL, &zio->io_bookmark, zio, 0);
4678                 }
4679         }
4680
4681         if (zio->io_error && zio == zio->io_logical) {
4682                 /*
4683                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
4684                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
4685                  */
4686                 ASSERT(zio->io_vd == NULL && zio->io_bp != NULL);
4687                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
4688
4689                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
4690                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
4691                         if (zio->io_error != ENOSPC)
4692                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
4693                         else
4694                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4695                 }
4696
4697                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
4698                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
4699                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
4700                     zio->io_error == ENXIO &&
4701                     spa_load_state(zio->io_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
4702                     spa_get_failmode(zio->io_spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
4703                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4704
4705                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
4706                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4707
4708                 /*
4709                  * Here is a possibly good place to attempt to do
4710                  * either combinatorial reconstruction or error correction
4711                  * based on checksums.  It also might be a good place
4712                  * to send out preliminary ereports before we suspend
4713                  * processing.
4714                  */
4715         }
4716
4717         /*
4718          * If there were logical child errors, they apply to us now.
4719          * We defer this until now to avoid conflating logical child
4720          * errors with errors that happened to the zio itself when
4721          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
4722          */
4723         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
4724
4725         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
4726             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
4727             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)))
4728                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, zio->io_bp);
4729
4730         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
4731
4732         /*
4733          * Godfather I/Os should never suspend.
4734          */
4735         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
4736             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
4737                 zio->io_reexecute &= ~ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
4738
4739         if (zio->io_reexecute) {
4740                 /*
4741                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
4742                  *
4743                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
4744                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
4745                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
4746                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
4747                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
4748                  *
4749                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
4750                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
4751                  * parents not executing until children are ready.
4752                  */
4753                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
4754
4755                 zio->io_gang_leader = NULL;
4756
4757                 mutex_enter(&zio->io_lock);
4758                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
4759                 mutex_exit(&zio->io_lock);
4760
4761                 /*
4762                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
4763                  * not a true parent to them. It will track them through
4764                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
4765                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
4766                  * I/O to return status without blocking.
4767                  */
4768                 zl = NULL;
4769                 for (pio = zio_walk_parents(zio, &zl); pio != NULL;
4770                     pio = pio_next) {
4771                         zio_link_t *remove_zl = zl;
4772                         pio_next = zio_walk_parents(zio, &zl);
4773
4774                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
4775                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
4776                                 zio_remove_child(pio, zio, remove_zl);
4777                                 /*
4778                                  * This is a rare code path, so we don't
4779                                  * bother with "next_to_execute".
4780                                  */
4781                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE,
4782                                     NULL);
4783                         }
4784                 }
4785
4786                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
4787                         /*
4788                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
4789                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
4790                          * upward since we haven't permanently failed yet.
4791                          */
4792                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
4793                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
4794                         /*
4795                          * This is a rare code path, so we don't bother with
4796                          * "next_to_execute".
4797                          */
4798                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE, NULL);
4799                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
4800                         /*
4801                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
4802                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
4803                          */
4804                         zio_suspend(zio->io_spa, zio, ZIO_SUSPEND_IOERR);
4805                 } else {
4806                         /*
4807                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
4808                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
4809                          */
4810                         ASSERT(taskq_empty_ent(&zio->io_tqent));
4811                         spa_taskq_dispatch_ent(zio->io_spa,
4812                             ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_TASKQ_ISSUE,
4813                             zio_reexecute, zio, 0, &zio->io_tqent);
4814                 }
4815                 return (NULL);
4816         }
4817
4818         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
4819         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
4820         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
4821
4822         /*
4823          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
4824          */
4825         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
4826                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
4827                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
4828                 zcr->zcr_next = NULL;
4829                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
4830                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
4831         }
4832
4833         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_FASTWRITE && zio->io_bp &&
4834             !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) && !BP_IS_EMBEDDED(zio->io_bp) &&
4835             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
4836                 metaslab_fastwrite_unmark(zio->io_spa, zio->io_bp);
4837         }
4838
4839         /*
4840          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
4841          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
4842          * such, cannot acquire any new parents.
4843          */
4844         if (zio->io_done)
4845                 zio->io_done(zio);
4846
4847         mutex_enter(&zio->io_lock);
4848         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
4849         mutex_exit(&zio->io_lock);
4850
4851         /*
4852          * We are done executing this zio.  We may want to execute a parent
4853          * next.  See the comment in zio_notify_parent().
4854          */
4855         zio_t *next_to_execute = NULL;
4856         zl = NULL;
4857         for (pio = zio_walk_parents(zio, &zl); pio != NULL; pio = pio_next) {
4858                 zio_link_t *remove_zl = zl;
4859                 pio_next = zio_walk_parents(zio, &zl);
4860                 zio_remove_child(pio, zio, remove_zl);
4861                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE, &next_to_execute);
4862         }
4863
4864         if (zio->io_waiter != NULL) {
4865                 mutex_enter(&zio->io_lock);
4866                 zio->io_executor = NULL;
4867                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
4868                 mutex_exit(&zio->io_lock);
4869         } else {
4870                 zio_destroy(zio);
4871         }
4872
4873         return (next_to_execute);
4874 }
4875
4876 /*
4877  * ==========================================================================
4878  * I/O pipeline definition
4879  * ==========================================================================
4880  */
4881 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
4882         NULL,
4883         zio_read_bp_init,
4884         zio_write_bp_init,
4885         zio_free_bp_init,
4886         zio_issue_async,
4887         zio_write_compress,
4888         zio_encrypt,
4889         zio_checksum_generate,
4890         zio_nop_write,
4891         zio_ddt_read_start,
4892         zio_ddt_read_done,
4893         zio_ddt_write,
4894         zio_ddt_free,
4895         zio_gang_assemble,
4896         zio_gang_issue,
4897         zio_dva_throttle,
4898         zio_dva_allocate,
4899         zio_dva_free,
4900         zio_dva_claim,
4901         zio_ready,
4902         zio_vdev_io_start,
4903         zio_vdev_io_done,
4904         zio_vdev_io_assess,
4905         zio_checksum_verify,
4906         zio_done
4907 };
4908
4909
4910
4911
4912 /*
4913  * Compare two zbookmark_phys_t's to see which we would reach first in a
4914  * pre-order traversal of the object tree.
4915  *
4916  * This is simple in every case aside from the meta-dnode object. For all other
4917  * objects, we traverse them in order (object 1 before object 2, and so on).
4918  * However, all of these objects are traversed while traversing object 0, since
4919  * the data it points to is the list of objects.  Thus, we need to convert to a
4920  * canonical representation so we can compare meta-dnode bookmarks to
4921  * non-meta-dnode bookmarks.
4922  *
4923  * We do this by calculating "equivalents" for each field of the zbookmark.
4924  * zbookmarks outside of the meta-dnode use their own object and level, and
4925  * calculate the level 0 equivalent (the first L0 blkid that is contained in the
4926  * blocks this bookmark refers to) by multiplying their blkid by their span
4927  * (the number of L0 blocks contained within one block at their level).
4928  * zbookmarks inside the meta-dnode calculate their object equivalent
4929  * (which is L0equiv * dnodes per data block), use 0 for their L0equiv, and use
4930  * level + 1<<31 (any value larger than a level could ever be) for their level.
4931  * This causes them to always compare before a bookmark in their object
4932  * equivalent, compare appropriately to bookmarks in other objects, and to
4933  * compare appropriately to other bookmarks in the meta-dnode.
4934  */
4935 int
4936 zbookmark_compare(uint16_t dbss1, uint8_t ibs1, uint16_t dbss2, uint8_t ibs2,
4937     const zbookmark_phys_t *zb1, const zbookmark_phys_t *zb2)
4938 {
4939         /*
4940          * These variables represent the "equivalent" values for the zbookmark,
4941          * after converting zbookmarks inside the meta dnode to their
4942          * normal-object equivalents.
4943          */
4944         uint64_t zb1obj, zb2obj;
4945         uint64_t zb1L0, zb2L0;
4946         uint64_t zb1level, zb2level;
4947
4948         if (zb1->zb_object == zb2->zb_object &&
4949             zb1->zb_level == zb2->zb_level &&
4950             zb1->zb_blkid == zb2->zb_blkid)
4951                 return (0);
4952
4953         IMPLY(zb1->zb_level > 0, ibs1 >= SPA_MINBLOCKSHIFT);
4954         IMPLY(zb2->zb_level > 0, ibs2 >= SPA_MINBLOCKSHIFT);
4955
4956         /*
4957          * BP_SPANB calculates the span in blocks.
4958          */
4959         zb1L0 = (zb1->zb_blkid) * BP_SPANB(ibs1, zb1->zb_level);
4960         zb2L0 = (zb2->zb_blkid) * BP_SPANB(ibs2, zb2->zb_level);
4961
4962         if (zb1->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
4963                 zb1obj = zb1L0 * (dbss1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT - DNODE_SHIFT));
4964                 zb1L0 = 0;
4965                 zb1level = zb1->zb_level + COMPARE_META_LEVEL;
4966         } else {
4967                 zb1obj = zb1->zb_object;
4968                 zb1level = zb1->zb_level;
4969         }
4970
4971         if (zb2->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
4972                 zb2obj = zb2L0 * (dbss2 << (SPA_MINBLOCKSHIFT - DNODE_SHIFT));
4973                 zb2L0 = 0;
4974                 zb2level = zb2->zb_level + COMPARE_META_LEVEL;
4975         } else {
4976                 zb2obj = zb2->zb_object;
4977                 zb2level = zb2->zb_level;
4978         }
4979
4980         /* Now that we have a canonical representation, do the comparison. */
4981         if (zb1obj != zb2obj)
4982                 return (zb1obj < zb2obj ? -1 : 1);
4983         else if (zb1L0 != zb2L0)
4984                 return (zb1L0 < zb2L0 ? -1 : 1);
4985         else if (zb1level != zb2level)
4986                 return (zb1level > zb2level ? -1 : 1);
4987         /*
4988          * This can (theoretically) happen if the bookmarks have the same object
4989          * and level, but different blkids, if the block sizes are not the same.
4990          * There is presently no way to change the indirect block sizes
4991          */
4992         return (0);
4993 }
4994
4995 /*
4996  *  This function checks the following: given that last_block is the place that
4997  *  our traversal stopped last time, does that guarantee that we've visited
4998  *  every node under subtree_root?  Therefore, we can't just use the raw output
4999  *  of zbookmark_compare.  We have to pass in a modified version of
5000  *  subtree_root; by incrementing the block id, and then checking whether
5001  *  last_block is before or equal to that, we can tell whether or not having
5002  *  visited last_block implies that all of subtree_root's children have been
5003  *  visited.
5004  */
5005 boolean_t
5006 zbookmark_subtree_completed(const dnode_phys_t *dnp,
5007     const zbookmark_phys_t *subtree_root, const zbookmark_phys_t *last_block)
5008 {
5009         zbookmark_phys_t mod_zb = *subtree_root;
5010         mod_zb.zb_blkid++;
5011         ASSERT(last_block->zb_level == 0);
5012
5013         /* The objset_phys_t isn't before anything. */
5014         if (dnp == NULL)
5015                 return (B_FALSE);
5016
5017         /*
5018          * We pass in 1ULL << (DNODE_BLOCK_SHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT) for the
5019          * data block size in sectors, because that variable is only used if
5020          * the bookmark refers to a block in the meta-dnode.  Since we don't
5021          * know without examining it what object it refers to, and there's no
5022          * harm in passing in this value in other cases, we always pass it in.
5023          *
5024          * We pass in 0 for the indirect block size shift because zb2 must be
5025          * level 0.  The indirect block size is only used to calculate the span
5026          * of the bookmark, but since the bookmark must be level 0, the span is
5027          * always 1, so the math works out.
5028          *
5029          * If you make changes to how the zbookmark_compare code works, be sure
5030          * to make sure that this code still works afterwards.
5031          */
5032         return (zbookmark_compare(dnp->dn_datablkszsec, dnp->dn_indblkshift,
5033             1ULL << (DNODE_BLOCK_SHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT), 0, &mod_zb,
5034             last_block) <= 0);
5035 }
5036
5037 EXPORT_SYMBOL(zio_type_name);
5038 EXPORT_SYMBOL(zio_buf_alloc);
5039 EXPORT_SYMBOL(zio_data_buf_alloc);
5040 EXPORT_SYMBOL(zio_buf_free);
5041 EXPORT_SYMBOL(zio_data_buf_free);
5042
5043 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, slow_io_ms, INT, ZMOD_RW,
5044         "Max I/O completion time (milliseconds) before marking it as slow");
5045
5046 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, requeue_io_start_cut_in_line, INT, ZMOD_RW,
5047         "Prioritize requeued I/O");
5048
5049 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, sync_pass_deferred_free,  INT, ZMOD_RW,
5050         "Defer frees starting in this pass");
5051
5052 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, sync_pass_dont_compress, INT, ZMOD_RW,
5053         "Don't compress starting in this pass");
5054
5055 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, sync_pass_rewrite, INT, ZMOD_RW,
5056         "Rewrite new bps starting in this pass");
5057
5058 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, dva_throttle_enabled, INT, ZMOD_RW,
5059         "Throttle block allocations in the ZIO pipeline");
5060
5061 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_zio, zio_, deadman_log_all, INT, ZMOD_RW,
5062         "Log all slow ZIOs, not just those with vdevs");