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