]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/vdev_label.c
MFC r308089: zfsbootcfg: a simple tool to set next boot (one time)
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / vdev_label.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 /*
23  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2012, 2015 by Delphix. All rights reserved.
25  */
26
27 /*
28  * Virtual Device Labels
29  * ---------------------
30  *
31  * The vdev label serves several distinct purposes:
32  *
33  *      1. Uniquely identify this device as part of a ZFS pool and confirm its
34  *         identity within the pool.
35  *
36  *      2. Verify that all the devices given in a configuration are present
37  *         within the pool.
38  *
39  *      3. Determine the uberblock for the pool.
40  *
41  *      4. In case of an import operation, determine the configuration of the
42  *         toplevel vdev of which it is a part.
43  *
44  *      5. If an import operation cannot find all the devices in the pool,
45  *         provide enough information to the administrator to determine which
46  *         devices are missing.
47  *
48  * It is important to note that while the kernel is responsible for writing the
49  * label, it only consumes the information in the first three cases.  The
50  * latter information is only consumed in userland when determining the
51  * configuration to import a pool.
52  *
53  *
54  * Label Organization
55  * ------------------
56  *
57  * Before describing the contents of the label, it's important to understand how
58  * the labels are written and updated with respect to the uberblock.
59  *
60  * When the pool configuration is altered, either because it was newly created
61  * or a device was added, we want to update all the labels such that we can deal
62  * with fatal failure at any point.  To this end, each disk has two labels which
63  * are updated before and after the uberblock is synced.  Assuming we have
64  * labels and an uberblock with the following transaction groups:
65  *
66  *              L1          UB          L2
67  *           +------+    +------+    +------+
68  *           |      |    |      |    |      |
69  *           | t10  |    | t10  |    | t10  |
70  *           |      |    |      |    |      |
71  *           +------+    +------+    +------+
72  *
73  * In this stable state, the labels and the uberblock were all updated within
74  * the same transaction group (10).  Each label is mirrored and checksummed, so
75  * that we can detect when we fail partway through writing the label.
76  *
77  * In order to identify which labels are valid, the labels are written in the
78  * following manner:
79  *
80  *      1. For each vdev, update 'L1' to the new label
81  *      2. Update the uberblock
82  *      3. For each vdev, update 'L2' to the new label
83  *
84  * Given arbitrary failure, we can determine the correct label to use based on
85  * the transaction group.  If we fail after updating L1 but before updating the
86  * UB, we will notice that L1's transaction group is greater than the uberblock,
87  * so L2 must be valid.  If we fail after writing the uberblock but before
88  * writing L2, we will notice that L2's transaction group is less than L1, and
89  * therefore L1 is valid.
90  *
91  * Another added complexity is that not every label is updated when the config
92  * is synced.  If we add a single device, we do not want to have to re-write
93  * every label for every device in the pool.  This means that both L1 and L2 may
94  * be older than the pool uberblock, because the necessary information is stored
95  * on another vdev.
96  *
97  *
98  * On-disk Format
99  * --------------
100  *
101  * The vdev label consists of two distinct parts, and is wrapped within the
102  * vdev_label_t structure.  The label includes 8k of padding to permit legacy
103  * VTOC disk labels, but is otherwise ignored.
104  *
105  * The first half of the label is a packed nvlist which contains pool wide
106  * properties, per-vdev properties, and configuration information.  It is
107  * described in more detail below.
108  *
109  * The latter half of the label consists of a redundant array of uberblocks.
110  * These uberblocks are updated whenever a transaction group is committed,
111  * or when the configuration is updated.  When a pool is loaded, we scan each
112  * vdev for the 'best' uberblock.
113  *
114  *
115  * Configuration Information
116  * -------------------------
117  *
118  * The nvlist describing the pool and vdev contains the following elements:
119  *
120  *      version         ZFS on-disk version
121  *      name            Pool name
122  *      state           Pool state
123  *      txg             Transaction group in which this label was written
124  *      pool_guid       Unique identifier for this pool
125  *      vdev_tree       An nvlist describing vdev tree.
126  *      features_for_read
127  *                      An nvlist of the features necessary for reading the MOS.
128  *
129  * Each leaf device label also contains the following:
130  *
131  *      top_guid        Unique ID for top-level vdev in which this is contained
132  *      guid            Unique ID for the leaf vdev
133  *
134  * The 'vs' configuration follows the format described in 'spa_config.c'.
135  */
136
137 #include <sys/zfs_context.h>
138 #include <sys/spa.h>
139 #include <sys/spa_impl.h>
140 #include <sys/dmu.h>
141 #include <sys/zap.h>
142 #include <sys/vdev.h>
143 #include <sys/vdev_impl.h>
144 #include <sys/uberblock_impl.h>
145 #include <sys/metaslab.h>
146 #include <sys/zio.h>
147 #include <sys/dsl_scan.h>
148 #include <sys/trim_map.h>
149 #include <sys/fs/zfs.h>
150
151 static boolean_t vdev_trim_on_init = B_TRUE;
152 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_vdev);
153 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_vdev, OID_AUTO, trim_on_init, CTLFLAG_RW,
154     &vdev_trim_on_init, 0, "Enable/disable full vdev trim on initialisation");
155
156 /*
157  * Basic routines to read and write from a vdev label.
158  * Used throughout the rest of this file.
159  */
160 uint64_t
161 vdev_label_offset(uint64_t psize, int l, uint64_t offset)
162 {
163         ASSERT(offset < sizeof (vdev_label_t));
164         ASSERT(P2PHASE_TYPED(psize, sizeof (vdev_label_t), uint64_t) == 0);
165
166         return (offset + l * sizeof (vdev_label_t) + (l < VDEV_LABELS / 2 ?
167             0 : psize - VDEV_LABELS * sizeof (vdev_label_t)));
168 }
169
170 /*
171  * Returns back the vdev label associated with the passed in offset.
172  */
173 int
174 vdev_label_number(uint64_t psize, uint64_t offset)
175 {
176         int l;
177
178         if (offset >= psize - VDEV_LABEL_END_SIZE) {
179                 offset -= psize - VDEV_LABEL_END_SIZE;
180                 offset += (VDEV_LABELS / 2) * sizeof (vdev_label_t);
181         }
182         l = offset / sizeof (vdev_label_t);
183         return (l < VDEV_LABELS ? l : -1);
184 }
185
186 static void
187 vdev_label_read(zio_t *zio, vdev_t *vd, int l, void *buf, uint64_t offset,
188     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int flags)
189 {
190         ASSERT(spa_config_held(zio->io_spa, SCL_STATE_ALL, RW_WRITER) ==
191             SCL_STATE_ALL);
192         ASSERT(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER);
193
194         zio_nowait(zio_read_phys(zio, vd,
195             vdev_label_offset(vd->vdev_psize, l, offset),
196             size, buf, ZIO_CHECKSUM_LABEL, done, private,
197             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, flags, B_TRUE));
198 }
199
200 static void
201 vdev_label_write(zio_t *zio, vdev_t *vd, int l, void *buf, uint64_t offset,
202     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int flags)
203 {
204         ASSERT(spa_config_held(zio->io_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == SCL_ALL ||
205             (spa_config_held(zio->io_spa, SCL_CONFIG | SCL_STATE, RW_READER) ==
206             (SCL_CONFIG | SCL_STATE) &&
207             dsl_pool_sync_context(spa_get_dsl(zio->io_spa))));
208         ASSERT(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER);
209
210         zio_nowait(zio_write_phys(zio, vd,
211             vdev_label_offset(vd->vdev_psize, l, offset),
212             size, buf, ZIO_CHECKSUM_LABEL, done, private,
213             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, flags, B_TRUE));
214 }
215
216 /*
217  * Generate the nvlist representing this vdev's config.
218  */
219 nvlist_t *
220 vdev_config_generate(spa_t *spa, vdev_t *vd, boolean_t getstats,
221     vdev_config_flag_t flags)
222 {
223         nvlist_t *nv = NULL;
224
225         nv = fnvlist_alloc();
226
227         fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_TYPE, vd->vdev_ops->vdev_op_type);
228         if (!(flags & (VDEV_CONFIG_SPARE | VDEV_CONFIG_L2CACHE)))
229                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ID, vd->vdev_id);
230         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_GUID, vd->vdev_guid);
231
232         if (vd->vdev_path != NULL)
233                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_PATH, vd->vdev_path);
234
235         if (vd->vdev_devid != NULL)
236                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_DEVID, vd->vdev_devid);
237
238         if (vd->vdev_physpath != NULL)
239                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_PHYS_PATH,
240                     vd->vdev_physpath);
241
242         if (vd->vdev_fru != NULL)
243                 fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_FRU, vd->vdev_fru);
244
245         if (vd->vdev_nparity != 0) {
246                 ASSERT(strcmp(vd->vdev_ops->vdev_op_type,
247                     VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
248
249                 /*
250                  * Make sure someone hasn't managed to sneak a fancy new vdev
251                  * into a crufty old storage pool.
252                  */
253                 ASSERT(vd->vdev_nparity == 1 ||
254                     (vd->vdev_nparity <= 2 &&
255                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_RAIDZ2) ||
256                     (vd->vdev_nparity <= 3 &&
257                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_RAIDZ3));
258
259                 /*
260                  * Note that we'll add the nparity tag even on storage pools
261                  * that only support a single parity device -- older software
262                  * will just ignore it.
263                  */
264                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_NPARITY, vd->vdev_nparity);
265         }
266
267         if (vd->vdev_wholedisk != -1ULL)
268                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_WHOLE_DISK,
269                     vd->vdev_wholedisk);
270
271         if (vd->vdev_not_present)
272                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_NOT_PRESENT, 1);
273
274         if (vd->vdev_isspare)
275                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_IS_SPARE, 1);
276
277         if (!(flags & (VDEV_CONFIG_SPARE | VDEV_CONFIG_L2CACHE)) &&
278             vd == vd->vdev_top) {
279                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_METASLAB_ARRAY,
280                     vd->vdev_ms_array);
281                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_METASLAB_SHIFT,
282                     vd->vdev_ms_shift);
283                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, vd->vdev_ashift);
284                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ASIZE,
285                     vd->vdev_asize);
286                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_IS_LOG, vd->vdev_islog);
287                 if (vd->vdev_removing)
288                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_REMOVING,
289                             vd->vdev_removing);
290         }
291
292         if (vd->vdev_dtl_sm != NULL) {
293                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_DTL,
294                     space_map_object(vd->vdev_dtl_sm));
295         }
296
297         if (vd->vdev_crtxg)
298                 fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_CREATE_TXG, vd->vdev_crtxg);
299
300         if (getstats) {
301                 vdev_stat_t vs;
302                 pool_scan_stat_t ps;
303
304                 vdev_get_stats(vd, &vs);
305                 fnvlist_add_uint64_array(nv, ZPOOL_CONFIG_VDEV_STATS,
306                     (uint64_t *)&vs, sizeof (vs) / sizeof (uint64_t));
307
308                 /* provide either current or previous scan information */
309                 if (spa_scan_get_stats(spa, &ps) == 0) {
310                         fnvlist_add_uint64_array(nv,
311                             ZPOOL_CONFIG_SCAN_STATS, (uint64_t *)&ps,
312                             sizeof (pool_scan_stat_t) / sizeof (uint64_t));
313                 }
314         }
315
316         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
317                 nvlist_t **child;
318                 int c, idx;
319
320                 ASSERT(!vd->vdev_ishole);
321
322                 child = kmem_alloc(vd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *),
323                     KM_SLEEP);
324
325                 for (c = 0, idx = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
326                         vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
327
328                         /*
329                          * If we're generating an nvlist of removing
330                          * vdevs then skip over any device which is
331                          * not being removed.
332                          */
333                         if ((flags & VDEV_CONFIG_REMOVING) &&
334                             !cvd->vdev_removing)
335                                 continue;
336
337                         child[idx++] = vdev_config_generate(spa, cvd,
338                             getstats, flags);
339                 }
340
341                 if (idx) {
342                         fnvlist_add_nvlist_array(nv, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
343                             child, idx);
344                 }
345
346                 for (c = 0; c < idx; c++)
347                         nvlist_free(child[c]);
348
349                 kmem_free(child, vd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
350
351         } else {
352                 const char *aux = NULL;
353
354                 if (vd->vdev_offline && !vd->vdev_tmpoffline)
355                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_OFFLINE, B_TRUE);
356                 if (vd->vdev_resilver_txg != 0)
357                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_RESILVER_TXG,
358                             vd->vdev_resilver_txg);
359                 if (vd->vdev_faulted)
360                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_FAULTED, B_TRUE);
361                 if (vd->vdev_degraded)
362                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_DEGRADED, B_TRUE);
363                 if (vd->vdev_removed)
364                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_REMOVED, B_TRUE);
365                 if (vd->vdev_unspare)
366                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_UNSPARE, B_TRUE);
367                 if (vd->vdev_ishole)
368                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, B_TRUE);
369
370                 switch (vd->vdev_stat.vs_aux) {
371                 case VDEV_AUX_ERR_EXCEEDED:
372                         aux = "err_exceeded";
373                         break;
374
375                 case VDEV_AUX_EXTERNAL:
376                         aux = "external";
377                         break;
378                 }
379
380                 if (aux != NULL)
381                         fnvlist_add_string(nv, ZPOOL_CONFIG_AUX_STATE, aux);
382
383                 if (vd->vdev_splitting && vd->vdev_orig_guid != 0LL) {
384                         fnvlist_add_uint64(nv, ZPOOL_CONFIG_ORIG_GUID,
385                             vd->vdev_orig_guid);
386                 }
387         }
388
389         return (nv);
390 }
391
392 /*
393  * Generate a view of the top-level vdevs.  If we currently have holes
394  * in the namespace, then generate an array which contains a list of holey
395  * vdevs.  Additionally, add the number of top-level children that currently
396  * exist.
397  */
398 void
399 vdev_top_config_generate(spa_t *spa, nvlist_t *config)
400 {
401         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
402         uint64_t *array;
403         uint_t c, idx;
404
405         array = kmem_alloc(rvd->vdev_children * sizeof (uint64_t), KM_SLEEP);
406
407         for (c = 0, idx = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
408                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
409
410                 if (tvd->vdev_ishole)
411                         array[idx++] = c;
412         }
413
414         if (idx) {
415                 VERIFY(nvlist_add_uint64_array(config, ZPOOL_CONFIG_HOLE_ARRAY,
416                     array, idx) == 0);
417         }
418
419         VERIFY(nvlist_add_uint64(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_CHILDREN,
420             rvd->vdev_children) == 0);
421
422         kmem_free(array, rvd->vdev_children * sizeof (uint64_t));
423 }
424
425 /*
426  * Returns the configuration from the label of the given vdev. For vdevs
427  * which don't have a txg value stored on their label (i.e. spares/cache)
428  * or have not been completely initialized (txg = 0) just return
429  * the configuration from the first valid label we find. Otherwise,
430  * find the most up-to-date label that does not exceed the specified
431  * 'txg' value.
432  */
433 nvlist_t *
434 vdev_label_read_config(vdev_t *vd, uint64_t txg)
435 {
436         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
437         nvlist_t *config = NULL;
438         vdev_phys_t *vp;
439         zio_t *zio;
440         uint64_t best_txg = 0;
441         int error = 0;
442         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL |
443             ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
444
445         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_WRITER) == SCL_STATE_ALL);
446
447         if (!vdev_readable(vd))
448                 return (NULL);
449
450         vp = zio_buf_alloc(sizeof (vdev_phys_t));
451
452 retry:
453         for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
454                 nvlist_t *label = NULL;
455
456                 zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
457
458                 vdev_label_read(zio, vd, l, vp,
459                     offsetof(vdev_label_t, vl_vdev_phys),
460                     sizeof (vdev_phys_t), NULL, NULL, flags);
461
462                 if (zio_wait(zio) == 0 &&
463                     nvlist_unpack(vp->vp_nvlist, sizeof (vp->vp_nvlist),
464                     &label, 0) == 0) {
465                         uint64_t label_txg = 0;
466
467                         /*
468                          * Auxiliary vdevs won't have txg values in their
469                          * labels and newly added vdevs may not have been
470                          * completely initialized so just return the
471                          * configuration from the first valid label we
472                          * encounter.
473                          */
474                         error = nvlist_lookup_uint64(label,
475                             ZPOOL_CONFIG_POOL_TXG, &label_txg);
476                         if ((error || label_txg == 0) && !config) {
477                                 config = label;
478                                 break;
479                         } else if (label_txg <= txg && label_txg > best_txg) {
480                                 best_txg = label_txg;
481                                 nvlist_free(config);
482                                 config = fnvlist_dup(label);
483                         }
484                 }
485
486                 if (label != NULL) {
487                         nvlist_free(label);
488                         label = NULL;
489                 }
490         }
491
492         if (config == NULL && !(flags & ZIO_FLAG_TRYHARD)) {
493                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
494                 goto retry;
495         }
496
497         zio_buf_free(vp, sizeof (vdev_phys_t));
498
499         return (config);
500 }
501
502 /*
503  * Determine if a device is in use.  The 'spare_guid' parameter will be filled
504  * in with the device guid if this spare is active elsewhere on the system.
505  */
506 static boolean_t
507 vdev_inuse(vdev_t *vd, uint64_t crtxg, vdev_labeltype_t reason,
508     uint64_t *spare_guid, uint64_t *l2cache_guid)
509 {
510         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
511         uint64_t state, pool_guid, device_guid, txg, spare_pool;
512         uint64_t vdtxg = 0;
513         nvlist_t *label;
514
515         if (spare_guid)
516                 *spare_guid = 0ULL;
517         if (l2cache_guid)
518                 *l2cache_guid = 0ULL;
519
520         /*
521          * Read the label, if any, and perform some basic sanity checks.
522          */
523         if ((label = vdev_label_read_config(vd, -1ULL)) == NULL)
524                 return (B_FALSE);
525
526         (void) nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_CREATE_TXG,
527             &vdtxg);
528
529         if (nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
530             &state) != 0 ||
531             nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_GUID,
532             &device_guid) != 0) {
533                 nvlist_free(label);
534                 return (B_FALSE);
535         }
536
537         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
538             (nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_GUID,
539             &pool_guid) != 0 ||
540             nvlist_lookup_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_TXG,
541             &txg) != 0)) {
542                 nvlist_free(label);
543                 return (B_FALSE);
544         }
545
546         nvlist_free(label);
547
548         /*
549          * Check to see if this device indeed belongs to the pool it claims to
550          * be a part of.  The only way this is allowed is if the device is a hot
551          * spare (which we check for later on).
552          */
553         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
554             !spa_guid_exists(pool_guid, device_guid) &&
555             !spa_spare_exists(device_guid, NULL, NULL) &&
556             !spa_l2cache_exists(device_guid, NULL))
557                 return (B_FALSE);
558
559         /*
560          * If the transaction group is zero, then this an initialized (but
561          * unused) label.  This is only an error if the create transaction
562          * on-disk is the same as the one we're using now, in which case the
563          * user has attempted to add the same vdev multiple times in the same
564          * transaction.
565          */
566         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
567             txg == 0 && vdtxg == crtxg)
568                 return (B_TRUE);
569
570         /*
571          * Check to see if this is a spare device.  We do an explicit check for
572          * spa_has_spare() here because it may be on our pending list of spares
573          * to add.  We also check if it is an l2cache device.
574          */
575         if (spa_spare_exists(device_guid, &spare_pool, NULL) ||
576             spa_has_spare(spa, device_guid)) {
577                 if (spare_guid)
578                         *spare_guid = device_guid;
579
580                 switch (reason) {
581                 case VDEV_LABEL_CREATE:
582                 case VDEV_LABEL_L2CACHE:
583                         return (B_TRUE);
584
585                 case VDEV_LABEL_REPLACE:
586                         return (!spa_has_spare(spa, device_guid) ||
587                             spare_pool != 0ULL);
588
589                 case VDEV_LABEL_SPARE:
590                         return (spa_has_spare(spa, device_guid));
591                 }
592         }
593
594         /*
595          * Check to see if this is an l2cache device.
596          */
597         if (spa_l2cache_exists(device_guid, NULL))
598                 return (B_TRUE);
599
600         /*
601          * We can't rely on a pool's state if it's been imported
602          * read-only.  Instead we look to see if the pools is marked
603          * read-only in the namespace and set the state to active.
604          */
605         if (state != POOL_STATE_SPARE && state != POOL_STATE_L2CACHE &&
606             (spa = spa_by_guid(pool_guid, device_guid)) != NULL &&
607             spa_mode(spa) == FREAD)
608                 state = POOL_STATE_ACTIVE;
609
610         /*
611          * If the device is marked ACTIVE, then this device is in use by another
612          * pool on the system.
613          */
614         return (state == POOL_STATE_ACTIVE);
615 }
616
617 /*
618  * Initialize a vdev label.  We check to make sure each leaf device is not in
619  * use, and writable.  We put down an initial label which we will later
620  * overwrite with a complete label.  Note that it's important to do this
621  * sequentially, not in parallel, so that we catch cases of multiple use of the
622  * same leaf vdev in the vdev we're creating -- e.g. mirroring a disk with
623  * itself.
624  */
625 int
626 vdev_label_init(vdev_t *vd, uint64_t crtxg, vdev_labeltype_t reason)
627 {
628         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
629         nvlist_t *label;
630         vdev_phys_t *vp;
631         char *pad2;
632         uberblock_t *ub;
633         zio_t *zio;
634         char *buf;
635         size_t buflen;
636         int error;
637         uint64_t spare_guid, l2cache_guid;
638         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL;
639
640         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == SCL_ALL);
641
642         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
643                 if ((error = vdev_label_init(vd->vdev_child[c],
644                     crtxg, reason)) != 0)
645                         return (error);
646
647         /* Track the creation time for this vdev */
648         vd->vdev_crtxg = crtxg;
649
650         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf || !spa_writeable(spa))
651                 return (0);
652
653         /*
654          * Dead vdevs cannot be initialized.
655          */
656         if (vdev_is_dead(vd))
657                 return (SET_ERROR(EIO));
658
659         /*
660          * Determine if the vdev is in use.
661          */
662         if (reason != VDEV_LABEL_REMOVE && reason != VDEV_LABEL_SPLIT &&
663             vdev_inuse(vd, crtxg, reason, &spare_guid, &l2cache_guid))
664                 return (SET_ERROR(EBUSY));
665
666         /*
667          * If this is a request to add or replace a spare or l2cache device
668          * that is in use elsewhere on the system, then we must update the
669          * guid (which was initialized to a random value) to reflect the
670          * actual GUID (which is shared between multiple pools).
671          */
672         if (reason != VDEV_LABEL_REMOVE && reason != VDEV_LABEL_L2CACHE &&
673             spare_guid != 0ULL) {
674                 uint64_t guid_delta = spare_guid - vd->vdev_guid;
675
676                 vd->vdev_guid += guid_delta;
677
678                 for (vdev_t *pvd = vd; pvd != NULL; pvd = pvd->vdev_parent)
679                         pvd->vdev_guid_sum += guid_delta;
680
681                 /*
682                  * If this is a replacement, then we want to fallthrough to the
683                  * rest of the code.  If we're adding a spare, then it's already
684                  * labeled appropriately and we can just return.
685                  */
686                 if (reason == VDEV_LABEL_SPARE)
687                         return (0);
688                 ASSERT(reason == VDEV_LABEL_REPLACE ||
689                     reason == VDEV_LABEL_SPLIT);
690         }
691
692         if (reason != VDEV_LABEL_REMOVE && reason != VDEV_LABEL_SPARE &&
693             l2cache_guid != 0ULL) {
694                 uint64_t guid_delta = l2cache_guid - vd->vdev_guid;
695
696                 vd->vdev_guid += guid_delta;
697
698                 for (vdev_t *pvd = vd; pvd != NULL; pvd = pvd->vdev_parent)
699                         pvd->vdev_guid_sum += guid_delta;
700
701                 /*
702                  * If this is a replacement, then we want to fallthrough to the
703                  * rest of the code.  If we're adding an l2cache, then it's
704                  * already labeled appropriately and we can just return.
705                  */
706                 if (reason == VDEV_LABEL_L2CACHE)
707                         return (0);
708                 ASSERT(reason == VDEV_LABEL_REPLACE);
709         }
710
711         /*
712          * TRIM the whole thing so that we start with a clean slate.
713          * It's just an optimization, so we don't care if it fails.
714          * Don't TRIM if removing so that we don't interfere with zpool
715          * disaster recovery.
716          */
717         if (zfs_trim_enabled && vdev_trim_on_init && !vd->vdev_notrim && 
718             (reason == VDEV_LABEL_CREATE || reason == VDEV_LABEL_SPARE ||
719             reason == VDEV_LABEL_L2CACHE))
720                 zio_wait(zio_trim(NULL, spa, vd, 0, vd->vdev_psize));
721
722         /*
723          * Initialize its label.
724          */
725         vp = zio_buf_alloc(sizeof (vdev_phys_t));
726         bzero(vp, sizeof (vdev_phys_t));
727
728         /*
729          * Generate a label describing the pool and our top-level vdev.
730          * We mark it as being from txg 0 to indicate that it's not
731          * really part of an active pool just yet.  The labels will
732          * be written again with a meaningful txg by spa_sync().
733          */
734         if (reason == VDEV_LABEL_SPARE ||
735             (reason == VDEV_LABEL_REMOVE && vd->vdev_isspare)) {
736                 /*
737                  * For inactive hot spares, we generate a special label that
738                  * identifies as a mutually shared hot spare.  We write the
739                  * label if we are adding a hot spare, or if we are removing an
740                  * active hot spare (in which case we want to revert the
741                  * labels).
742                  */
743                 VERIFY(nvlist_alloc(&label, NV_UNIQUE_NAME, KM_SLEEP) == 0);
744
745                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_VERSION,
746                     spa_version(spa)) == 0);
747                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
748                     POOL_STATE_SPARE) == 0);
749                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_GUID,
750                     vd->vdev_guid) == 0);
751         } else if (reason == VDEV_LABEL_L2CACHE ||
752             (reason == VDEV_LABEL_REMOVE && vd->vdev_isl2cache)) {
753                 /*
754                  * For level 2 ARC devices, add a special label.
755                  */
756                 VERIFY(nvlist_alloc(&label, NV_UNIQUE_NAME, KM_SLEEP) == 0);
757
758                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_VERSION,
759                     spa_version(spa)) == 0);
760                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
761                     POOL_STATE_L2CACHE) == 0);
762                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_GUID,
763                     vd->vdev_guid) == 0);
764         } else {
765                 uint64_t txg = 0ULL;
766
767                 if (reason == VDEV_LABEL_SPLIT)
768                         txg = spa->spa_uberblock.ub_txg;
769                 label = spa_config_generate(spa, vd, txg, B_FALSE);
770
771                 /*
772                  * Add our creation time.  This allows us to detect multiple
773                  * vdev uses as described above, and automatically expires if we
774                  * fail.
775                  */
776                 VERIFY(nvlist_add_uint64(label, ZPOOL_CONFIG_CREATE_TXG,
777                     crtxg) == 0);
778         }
779
780         buf = vp->vp_nvlist;
781         buflen = sizeof (vp->vp_nvlist);
782
783         error = nvlist_pack(label, &buf, &buflen, NV_ENCODE_XDR, KM_SLEEP);
784         if (error != 0) {
785                 nvlist_free(label);
786                 zio_buf_free(vp, sizeof (vdev_phys_t));
787                 /* EFAULT means nvlist_pack ran out of room */
788                 return (error == EFAULT ? ENAMETOOLONG : EINVAL);
789         }
790
791         /*
792          * Initialize uberblock template.
793          */
794         ub = zio_buf_alloc(VDEV_UBERBLOCK_RING);
795         bzero(ub, VDEV_UBERBLOCK_RING);
796         *ub = spa->spa_uberblock;
797         ub->ub_txg = 0;
798
799         /* Initialize the 2nd padding area. */
800         pad2 = zio_buf_alloc(VDEV_PAD_SIZE);
801         bzero(pad2, VDEV_PAD_SIZE);
802
803         /*
804          * Write everything in parallel.
805          */
806 retry:
807         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
808
809         for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
810
811                 vdev_label_write(zio, vd, l, vp,
812                     offsetof(vdev_label_t, vl_vdev_phys),
813                     sizeof (vdev_phys_t), NULL, NULL, flags);
814
815                 /*
816                  * Skip the 1st padding area.
817                  * Zero out the 2nd padding area where it might have
818                  * left over data from previous filesystem format.
819                  */
820                 vdev_label_write(zio, vd, l, pad2,
821                     offsetof(vdev_label_t, vl_pad2),
822                     VDEV_PAD_SIZE, NULL, NULL, flags);
823
824                 vdev_label_write(zio, vd, l, ub,
825                     offsetof(vdev_label_t, vl_uberblock),
826                     VDEV_UBERBLOCK_RING, NULL, NULL, flags);
827         }
828
829         error = zio_wait(zio);
830
831         if (error != 0 && !(flags & ZIO_FLAG_TRYHARD)) {
832                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
833                 goto retry;
834         }
835
836         nvlist_free(label);
837         zio_buf_free(pad2, VDEV_PAD_SIZE);
838         zio_buf_free(ub, VDEV_UBERBLOCK_RING);
839         zio_buf_free(vp, sizeof (vdev_phys_t));
840
841         /*
842          * If this vdev hasn't been previously identified as a spare, then we
843          * mark it as such only if a) we are labeling it as a spare, or b) it
844          * exists as a spare elsewhere in the system.  Do the same for
845          * level 2 ARC devices.
846          */
847         if (error == 0 && !vd->vdev_isspare &&
848             (reason == VDEV_LABEL_SPARE ||
849             spa_spare_exists(vd->vdev_guid, NULL, NULL)))
850                 spa_spare_add(vd);
851
852         if (error == 0 && !vd->vdev_isl2cache &&
853             (reason == VDEV_LABEL_L2CACHE ||
854             spa_l2cache_exists(vd->vdev_guid, NULL)))
855                 spa_l2cache_add(vd);
856
857         return (error);
858 }
859
860 int
861 vdev_label_write_pad2(vdev_t *vd, const char *buf, size_t size)
862 {
863         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
864         zio_t *zio;
865         char *pad2;
866         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL;
867         int error;
868
869         if (size > VDEV_PAD_SIZE)
870                 return (EINVAL);
871
872         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
873                 return (ENODEV);
874         if (vdev_is_dead(vd))
875                 return (ENXIO);
876
877         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == SCL_ALL);
878
879         pad2 = zio_buf_alloc(VDEV_PAD_SIZE);
880         bzero(pad2, VDEV_PAD_SIZE);
881         memcpy(pad2, buf, size);
882
883 retry:
884         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
885         vdev_label_write(zio, vd, 0, pad2,
886             offsetof(vdev_label_t, vl_pad2),
887             VDEV_PAD_SIZE, NULL, NULL, flags);
888         error = zio_wait(zio);
889         if (error != 0 && !(flags & ZIO_FLAG_TRYHARD)) {
890                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
891                 goto retry;
892         }
893
894         zio_buf_free(pad2, VDEV_PAD_SIZE);
895         return (error);
896 }
897
898 /*
899  * ==========================================================================
900  * uberblock load/sync
901  * ==========================================================================
902  */
903
904 /*
905  * Consider the following situation: txg is safely synced to disk.  We've
906  * written the first uberblock for txg + 1, and then we lose power.  When we
907  * come back up, we fail to see the uberblock for txg + 1 because, say,
908  * it was on a mirrored device and the replica to which we wrote txg + 1
909  * is now offline.  If we then make some changes and sync txg + 1, and then
910  * the missing replica comes back, then for a few seconds we'll have two
911  * conflicting uberblocks on disk with the same txg.  The solution is simple:
912  * among uberblocks with equal txg, choose the one with the latest timestamp.
913  */
914 static int
915 vdev_uberblock_compare(uberblock_t *ub1, uberblock_t *ub2)
916 {
917         if (ub1->ub_txg < ub2->ub_txg)
918                 return (-1);
919         if (ub1->ub_txg > ub2->ub_txg)
920                 return (1);
921
922         if (ub1->ub_timestamp < ub2->ub_timestamp)
923                 return (-1);
924         if (ub1->ub_timestamp > ub2->ub_timestamp)
925                 return (1);
926
927         return (0);
928 }
929
930 struct ubl_cbdata {
931         uberblock_t     *ubl_ubbest;    /* Best uberblock */
932         vdev_t          *ubl_vd;        /* vdev associated with the above */
933 };
934
935 static void
936 vdev_uberblock_load_done(zio_t *zio)
937 {
938         vdev_t *vd = zio->io_vd;
939         spa_t *spa = zio->io_spa;
940         zio_t *rio = zio->io_private;
941         uberblock_t *ub = zio->io_data;
942         struct ubl_cbdata *cbp = rio->io_private;
943
944         ASSERT3U(zio->io_size, ==, VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd));
945
946         if (zio->io_error == 0 && uberblock_verify(ub) == 0) {
947                 mutex_enter(&rio->io_lock);
948                 if (ub->ub_txg <= spa->spa_load_max_txg &&
949                     vdev_uberblock_compare(ub, cbp->ubl_ubbest) > 0) {
950                         /*
951                          * Keep track of the vdev in which this uberblock
952                          * was found. We will use this information later
953                          * to obtain the config nvlist associated with
954                          * this uberblock.
955                          */
956                         *cbp->ubl_ubbest = *ub;
957                         cbp->ubl_vd = vd;
958                 }
959                 mutex_exit(&rio->io_lock);
960         }
961
962         zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
963 }
964
965 static void
966 vdev_uberblock_load_impl(zio_t *zio, vdev_t *vd, int flags,
967     struct ubl_cbdata *cbp)
968 {
969         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
970                 vdev_uberblock_load_impl(zio, vd->vdev_child[c], flags, cbp);
971
972         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf && vdev_readable(vd)) {
973                 for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
974                         for (int n = 0; n < VDEV_UBERBLOCK_COUNT(vd); n++) {
975                                 vdev_label_read(zio, vd, l,
976                                     zio_buf_alloc(VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd)),
977                                     VDEV_UBERBLOCK_OFFSET(vd, n),
978                                     VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd),
979                                     vdev_uberblock_load_done, zio, flags);
980                         }
981                 }
982         }
983 }
984
985 /*
986  * Reads the 'best' uberblock from disk along with its associated
987  * configuration. First, we read the uberblock array of each label of each
988  * vdev, keeping track of the uberblock with the highest txg in each array.
989  * Then, we read the configuration from the same vdev as the best uberblock.
990  */
991 void
992 vdev_uberblock_load(vdev_t *rvd, uberblock_t *ub, nvlist_t **config)
993 {
994         zio_t *zio;
995         spa_t *spa = rvd->vdev_spa;
996         struct ubl_cbdata cb;
997         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL |
998             ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_TRYHARD;
999
1000         ASSERT(ub);
1001         ASSERT(config);
1002
1003         bzero(ub, sizeof (uberblock_t));
1004         *config = NULL;
1005
1006         cb.ubl_ubbest = ub;
1007         cb.ubl_vd = NULL;
1008
1009         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1010         zio = zio_root(spa, NULL, &cb, flags);
1011         vdev_uberblock_load_impl(zio, rvd, flags, &cb);
1012         (void) zio_wait(zio);
1013
1014         /*
1015          * It's possible that the best uberblock was discovered on a label
1016          * that has a configuration which was written in a future txg.
1017          * Search all labels on this vdev to find the configuration that
1018          * matches the txg for our uberblock.
1019          */
1020         if (cb.ubl_vd != NULL)
1021                 *config = vdev_label_read_config(cb.ubl_vd, ub->ub_txg);
1022         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * On success, increment root zio's count of good writes.
1027  * We only get credit for writes to known-visible vdevs; see spa_vdev_add().
1028  */
1029 static void
1030 vdev_uberblock_sync_done(zio_t *zio)
1031 {
1032         uint64_t *good_writes = zio->io_private;
1033
1034         if (zio->io_error == 0 && zio->io_vd->vdev_top->vdev_ms_array != 0)
1035                 atomic_inc_64(good_writes);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Write the uberblock to all labels of all leaves of the specified vdev.
1040  */
1041 static void
1042 vdev_uberblock_sync(zio_t *zio, uberblock_t *ub, vdev_t *vd, int flags)
1043 {
1044         uberblock_t *ubbuf;
1045         int n;
1046
1047         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
1048                 vdev_uberblock_sync(zio, ub, vd->vdev_child[c], flags);
1049
1050         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
1051                 return;
1052
1053         if (!vdev_writeable(vd))
1054                 return;
1055
1056         n = ub->ub_txg & (VDEV_UBERBLOCK_COUNT(vd) - 1);
1057
1058         ubbuf = zio_buf_alloc(VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd));
1059         bzero(ubbuf, VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd));
1060         *ubbuf = *ub;
1061
1062         for (int l = 0; l < VDEV_LABELS; l++)
1063                 vdev_label_write(zio, vd, l, ubbuf,
1064                     VDEV_UBERBLOCK_OFFSET(vd, n), VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd),
1065                     vdev_uberblock_sync_done, zio->io_private,
1066                     flags | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE);
1067
1068         zio_buf_free(ubbuf, VDEV_UBERBLOCK_SIZE(vd));
1069 }
1070
1071 /* Sync the uberblocks to all vdevs in svd[] */
1072 int
1073 vdev_uberblock_sync_list(vdev_t **svd, int svdcount, uberblock_t *ub, int flags)
1074 {
1075         spa_t *spa = svd[0]->vdev_spa;
1076         zio_t *zio;
1077         uint64_t good_writes = 0;
1078
1079         zio = zio_root(spa, NULL, &good_writes, flags);
1080
1081         for (int v = 0; v < svdcount; v++)
1082                 vdev_uberblock_sync(zio, ub, svd[v], flags);
1083
1084         (void) zio_wait(zio);
1085
1086         /*
1087          * Flush the uberblocks to disk.  This ensures that the odd labels
1088          * are no longer needed (because the new uberblocks and the even
1089          * labels are safely on disk), so it is safe to overwrite them.
1090          */
1091         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1092
1093         for (int v = 0; v < svdcount; v++)
1094                 zio_flush(zio, svd[v]);
1095
1096         (void) zio_wait(zio);
1097
1098         return (good_writes >= 1 ? 0 : EIO);
1099 }
1100
1101 /*
1102  * On success, increment the count of good writes for our top-level vdev.
1103  */
1104 static void
1105 vdev_label_sync_done(zio_t *zio)
1106 {
1107         uint64_t *good_writes = zio->io_private;
1108
1109         if (zio->io_error == 0)
1110                 atomic_inc_64(good_writes);
1111 }
1112
1113 /*
1114  * If there weren't enough good writes, indicate failure to the parent.
1115  */
1116 static void
1117 vdev_label_sync_top_done(zio_t *zio)
1118 {
1119         uint64_t *good_writes = zio->io_private;
1120
1121         if (*good_writes == 0)
1122                 zio->io_error = SET_ERROR(EIO);
1123
1124         kmem_free(good_writes, sizeof (uint64_t));
1125 }
1126
1127 /*
1128  * We ignore errors for log and cache devices, simply free the private data.
1129  */
1130 static void
1131 vdev_label_sync_ignore_done(zio_t *zio)
1132 {
1133         kmem_free(zio->io_private, sizeof (uint64_t));
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Write all even or odd labels to all leaves of the specified vdev.
1138  */
1139 static void
1140 vdev_label_sync(zio_t *zio, vdev_t *vd, int l, uint64_t txg, int flags)
1141 {
1142         nvlist_t *label;
1143         vdev_phys_t *vp;
1144         char *buf;
1145         size_t buflen;
1146
1147         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
1148                 vdev_label_sync(zio, vd->vdev_child[c], l, txg, flags);
1149
1150         if (!vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
1151                 return;
1152
1153         if (!vdev_writeable(vd))
1154                 return;
1155
1156         /*
1157          * Generate a label describing the top-level config to which we belong.
1158          */
1159         label = spa_config_generate(vd->vdev_spa, vd, txg, B_FALSE);
1160
1161         vp = zio_buf_alloc(sizeof (vdev_phys_t));
1162         bzero(vp, sizeof (vdev_phys_t));
1163
1164         buf = vp->vp_nvlist;
1165         buflen = sizeof (vp->vp_nvlist);
1166
1167         if (nvlist_pack(label, &buf, &buflen, NV_ENCODE_XDR, KM_SLEEP) == 0) {
1168                 for (; l < VDEV_LABELS; l += 2) {
1169                         vdev_label_write(zio, vd, l, vp,
1170                             offsetof(vdev_label_t, vl_vdev_phys),
1171                             sizeof (vdev_phys_t),
1172                             vdev_label_sync_done, zio->io_private,
1173                             flags | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE);
1174                 }
1175         }
1176
1177         zio_buf_free(vp, sizeof (vdev_phys_t));
1178         nvlist_free(label);
1179 }
1180
1181 int
1182 vdev_label_sync_list(spa_t *spa, int l, uint64_t txg, int flags)
1183 {
1184         list_t *dl = &spa->spa_config_dirty_list;
1185         vdev_t *vd;
1186         zio_t *zio;
1187         int error;
1188
1189         /*
1190          * Write the new labels to disk.
1191          */
1192         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1193
1194         for (vd = list_head(dl); vd != NULL; vd = list_next(dl, vd)) {
1195                 uint64_t *good_writes = kmem_zalloc(sizeof (uint64_t),
1196                     KM_SLEEP);
1197
1198                 ASSERT(!vd->vdev_ishole);
1199
1200                 zio_t *vio = zio_null(zio, spa, NULL,
1201                     (vd->vdev_islog || vd->vdev_aux != NULL) ?
1202                     vdev_label_sync_ignore_done : vdev_label_sync_top_done,
1203                     good_writes, flags);
1204                 vdev_label_sync(vio, vd, l, txg, flags);
1205                 zio_nowait(vio);
1206         }
1207
1208         error = zio_wait(zio);
1209
1210         /*
1211          * Flush the new labels to disk.
1212          */
1213         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1214
1215         for (vd = list_head(dl); vd != NULL; vd = list_next(dl, vd))
1216                 zio_flush(zio, vd);
1217
1218         (void) zio_wait(zio);
1219
1220         return (error);
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Sync the uberblock and any changes to the vdev configuration.
1225  *
1226  * The order of operations is carefully crafted to ensure that
1227  * if the system panics or loses power at any time, the state on disk
1228  * is still transactionally consistent.  The in-line comments below
1229  * describe the failure semantics at each stage.
1230  *
1231  * Moreover, vdev_config_sync() is designed to be idempotent: if it fails
1232  * at any time, you can just call it again, and it will resume its work.
1233  */
1234 int
1235 vdev_config_sync(vdev_t **svd, int svdcount, uint64_t txg)
1236 {
1237         spa_t *spa = svd[0]->vdev_spa;
1238         uberblock_t *ub = &spa->spa_uberblock;
1239         vdev_t *vd;
1240         zio_t *zio;
1241         int error = 0;
1242         int flags = ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_CANFAIL;
1243
1244 retry:
1245         /*
1246          * Normally, we don't want to try too hard to write every label and
1247          * uberblock.  If there is a flaky disk, we don't want the rest of the
1248          * sync process to block while we retry.  But if we can't write a
1249          * single label out, we should retry with ZIO_FLAG_TRYHARD before
1250          * bailing out and declaring the pool faulted.
1251          */
1252         if (error != 0) {
1253                 if ((flags & ZIO_FLAG_TRYHARD) != 0)
1254                         return (error);
1255                 flags |= ZIO_FLAG_TRYHARD;
1256         }
1257
1258         ASSERT(ub->ub_txg <= txg);
1259
1260         /*
1261          * If this isn't a resync due to I/O errors,
1262          * and nothing changed in this transaction group,
1263          * and the vdev configuration hasn't changed,
1264          * then there's nothing to do.
1265          */
1266         if (ub->ub_txg < txg &&
1267             uberblock_update(ub, spa->spa_root_vdev, txg) == B_FALSE &&
1268             list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list))
1269                 return (0);
1270
1271         if (txg > spa_freeze_txg(spa))
1272                 return (0);
1273
1274         ASSERT(txg <= spa->spa_final_txg);
1275
1276         /*
1277          * Flush the write cache of every disk that's been written to
1278          * in this transaction group.  This ensures that all blocks
1279          * written in this txg will be committed to stable storage
1280          * before any uberblock that references them.
1281          */
1282         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, flags);
1283
1284         for (vd = txg_list_head(&spa->spa_vdev_txg_list, TXG_CLEAN(txg)); vd;
1285             vd = txg_list_next(&spa->spa_vdev_txg_list, vd, TXG_CLEAN(txg)))
1286                 zio_flush(zio, vd);
1287
1288         (void) zio_wait(zio);
1289
1290         /*
1291          * Sync out the even labels (L0, L2) for every dirty vdev.  If the
1292          * system dies in the middle of this process, that's OK: all of the
1293          * even labels that made it to disk will be newer than any uberblock,
1294          * and will therefore be considered invalid.  The odd labels (L1, L3),
1295          * which have not yet been touched, will still be valid.  We flush
1296          * the new labels to disk to ensure that all even-label updates
1297          * are committed to stable storage before the uberblock update.
1298          */
1299         if ((error = vdev_label_sync_list(spa, 0, txg, flags)) != 0)
1300                 goto retry;
1301
1302         /*
1303          * Sync the uberblocks to all vdevs in svd[].
1304          * If the system dies in the middle of this step, there are two cases
1305          * to consider, and the on-disk state is consistent either way:
1306          *
1307          * (1)  If none of the new uberblocks made it to disk, then the
1308          *      previous uberblock will be the newest, and the odd labels
1309          *      (which had not yet been touched) will be valid with respect
1310          *      to that uberblock.
1311          *
1312          * (2)  If one or more new uberblocks made it to disk, then they
1313          *      will be the newest, and the even labels (which had all
1314          *      been successfully committed) will be valid with respect
1315          *      to the new uberblocks.
1316          */
1317         if ((error = vdev_uberblock_sync_list(svd, svdcount, ub, flags)) != 0)
1318                 goto retry;
1319
1320         /*
1321          * Sync out odd labels for every dirty vdev.  If the system dies
1322          * in the middle of this process, the even labels and the new
1323          * uberblocks will suffice to open the pool.  The next time
1324          * the pool is opened, the first thing we'll do -- before any
1325          * user data is modified -- is mark every vdev dirty so that
1326          * all labels will be brought up to date.  We flush the new labels
1327          * to disk to ensure that all odd-label updates are committed to
1328          * stable storage before the next transaction group begins.
1329          */
1330         if ((error = vdev_label_sync_list(spa, 1, txg, flags)) != 0)
1331                 goto retry;;
1332
1333         trim_thread_wakeup(spa);
1334
1335         return (0);
1336 }