Make tgx_sync_thread zio's async
[zfs.git] / 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  */
24
25 #include <sys/zfs_context.h>
26 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
27 #include <sys/spa.h>
28 #include <sys/txg.h>
29 #include <sys/spa_impl.h>
30 #include <sys/vdev_impl.h>
31 #include <sys/zio_impl.h>
32 #include <sys/zio_compress.h>
33 #include <sys/zio_checksum.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/arc.h>
36 #include <sys/ddt.h>
37
38 /*
39  * ==========================================================================
40  * I/O priority table
41  * ==========================================================================
42  */
43 uint8_t zio_priority_table[ZIO_PRIORITY_TABLE_SIZE] = {
44         0,      /* ZIO_PRIORITY_NOW             */
45         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_READ       */
46         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE      */
47         0,      /* ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE       */
48         1,      /* ZIO_PRIORITY_CACHE_FILL      */
49         1,      /* ZIO_PRIORITY_AGG             */
50         4,      /* ZIO_PRIORITY_FREE            */
51         4,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE     */
52         6,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ      */
53         10,     /* ZIO_PRIORITY_RESILVER        */
54         20,     /* ZIO_PRIORITY_SCRUB           */
55         2,      /* ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH    */
56 };
57
58 /*
59  * ==========================================================================
60  * I/O type descriptions
61  * ==========================================================================
62  */
63 char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
64         "z_null", "z_rd", "z_wr", "z_fr", "z_cl", "z_ioctl"
65 };
66
67 /*
68  * ==========================================================================
69  * I/O kmem caches
70  * ==========================================================================
71  */
72 kmem_cache_t *zio_cache;
73 kmem_cache_t *zio_link_cache;
74 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
75 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
76 int zio_bulk_flags = 0;
77 int zio_delay_max = ZIO_DELAY_MAX;
78
79 #ifdef _KERNEL
80 extern vmem_t *zio_alloc_arena;
81 #endif
82
83 /*
84  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
85  * stage set or will have it later in its lifetime.
86  */
87 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
88
89 int zio_requeue_io_start_cut_in_line = 1;
90
91 #ifdef ZFS_DEBUG
92 int zio_buf_debug_limit = 16384;
93 #else
94 int zio_buf_debug_limit = 0;
95 #endif
96
97 static inline void __zio_execute(zio_t *zio);
98
99 void
100 zio_init(void)
101 {
102         size_t c;
103         vmem_t *data_alloc_arena = NULL;
104
105 #ifdef _KERNEL
106         data_alloc_arena = zio_alloc_arena;
107 #endif
108         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
109             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
110         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
111             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
112
113         /*
114          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
115          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
116          * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
117          * a cache for each multiple of PAGESIZE.
118          */
119         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
120                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
121                 size_t p2 = size;
122                 size_t align = 0;
123
124                 while (p2 & (p2 - 1))
125                         p2 &= p2 - 1;
126
127                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
128                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
129                 } else if (P2PHASE(size, PAGESIZE) == 0) {
130                         align = PAGESIZE;
131                 } else if (P2PHASE(size, p2 >> 2) == 0) {
132                         align = p2 >> 2;
133                 }
134
135                 if (align != 0) {
136                         char name[36];
137                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
138                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
139                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
140                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
141                             zio_bulk_flags);
142
143                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
144                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
145                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, data_alloc_arena,
146                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
147                             zio_bulk_flags);
148                 }
149         }
150
151         while (--c != 0) {
152                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
153                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
154                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
155
156                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
157                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
158                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
159         }
160
161         zio_inject_init();
162 }
163
164 void
165 zio_fini(void)
166 {
167         size_t c;
168         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
169         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
170
171         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
172                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
173                         last_cache = zio_buf_cache[c];
174                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
175                 }
176                 zio_buf_cache[c] = NULL;
177
178                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
179                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
180                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
181                 }
182                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
183         }
184
185         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
186         kmem_cache_destroy(zio_cache);
187
188         zio_inject_fini();
189 }
190
191 /*
192  * ==========================================================================
193  * Allocate and free I/O buffers
194  * ==========================================================================
195  */
196
197 /*
198  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
199  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
200  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
201  * excess / transient data in-core during a crashdump.
202  */
203 void *
204 zio_buf_alloc(size_t size)
205 {
206         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
207
208         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
209
210         return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
211 }
212
213 /*
214  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
215  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
216  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
217  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
218  */
219 void *
220 zio_data_buf_alloc(size_t size)
221 {
222         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
223
224         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
225
226         return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
227 }
228
229 void
230 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
231 {
232         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
233
234         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
235
236         kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
237 }
238
239 void
240 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
241 {
242         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
243
244         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
245
246         kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
247 }
248
249 /*
250  * ==========================================================================
251  * Push and pop I/O transform buffers
252  * ==========================================================================
253  */
254 static void
255 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
256         zio_transform_func_t *transform)
257 {
258         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_PUSHPAGE);
259
260         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
261         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
262         zt->zt_bufsize = bufsize;
263         zt->zt_transform = transform;
264
265         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
266         zio->io_transform_stack = zt;
267
268         zio->io_data = data;
269         zio->io_size = size;
270 }
271
272 static void
273 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
274 {
275         zio_transform_t *zt;
276
277         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
278                 if (zt->zt_transform != NULL)
279                         zt->zt_transform(zio,
280                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
281
282                 if (zt->zt_bufsize != 0)
283                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
284
285                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
286                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
287                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
288
289                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
290         }
291 }
292
293 /*
294  * ==========================================================================
295  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
296  * ==========================================================================
297  */
298 static void
299 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
300 {
301         ASSERT(zio->io_size > size);
302
303         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
304                 bcopy(zio->io_data, data, size);
305 }
306
307 static void
308 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
309 {
310         if (zio->io_error == 0 &&
311             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
312             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
313                 zio->io_error = EIO;
314 }
315
316 /*
317  * ==========================================================================
318  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
319  * ==========================================================================
320  */
321 /*
322  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
323  *        continue calling these functions until they return NULL.
324  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
325  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
326  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
327  *        io_walk_link, which gets annoying.)
328  */
329 zio_t *
330 zio_walk_parents(zio_t *cio)
331 {
332         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
333         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
334
335         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
336         cio->io_walk_link = zl;
337
338         if (zl == NULL)
339                 return (NULL);
340
341         ASSERT(zl->zl_child == cio);
342         return (zl->zl_parent);
343 }
344
345 zio_t *
346 zio_walk_children(zio_t *pio)
347 {
348         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
349         list_t *cl = &pio->io_child_list;
350
351         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
352         pio->io_walk_link = zl;
353
354         if (zl == NULL)
355                 return (NULL);
356
357         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
358         return (zl->zl_child);
359 }
360
361 zio_t *
362 zio_unique_parent(zio_t *cio)
363 {
364         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
365
366         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
367         return (pio);
368 }
369
370 void
371 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
372 {
373         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_PUSHPAGE);
374         int w;
375
376         /*
377          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
378          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
379          * Vdev I/Os can only have vdev children.
380          * The following ASSERT captures all of these constraints.
381          */
382         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
383
384         zl->zl_parent = pio;
385         zl->zl_child = cio;
386
387         mutex_enter(&cio->io_lock);
388         mutex_enter(&pio->io_lock);
389
390         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
391
392         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
393                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
394
395         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
396         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
397
398         pio->io_child_count++;
399         cio->io_parent_count++;
400
401         mutex_exit(&pio->io_lock);
402         mutex_exit(&cio->io_lock);
403 }
404
405 static void
406 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
407 {
408         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
409         ASSERT(zl->zl_child == cio);
410
411         mutex_enter(&cio->io_lock);
412         mutex_enter(&pio->io_lock);
413
414         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
415         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
416
417         pio->io_child_count--;
418         cio->io_parent_count--;
419
420         mutex_exit(&pio->io_lock);
421         mutex_exit(&cio->io_lock);
422
423         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
424 }
425
426 static boolean_t
427 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
428 {
429         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
430         boolean_t waiting = B_FALSE;
431
432         mutex_enter(&zio->io_lock);
433         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
434         if (*countp != 0) {
435                 zio->io_stage >>= 1;
436                 zio->io_stall = countp;
437                 waiting = B_TRUE;
438         }
439         mutex_exit(&zio->io_lock);
440
441         return (waiting);
442 }
443
444 __attribute__((always_inline))
445 static inline void
446 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
447 {
448         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
449         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
450
451         mutex_enter(&pio->io_lock);
452         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
453                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
454         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
455         ASSERT3U(*countp, >, 0);
456         if (--*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
457                 pio->io_stall = NULL;
458                 mutex_exit(&pio->io_lock);
459                 __zio_execute(pio);
460         } else {
461                 mutex_exit(&pio->io_lock);
462         }
463 }
464
465 static void
466 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
467 {
468         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
469                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
470 }
471
472 /*
473  * ==========================================================================
474  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
475  * ==========================================================================
476  */
477 static zio_t *
478 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
479     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
480     zio_type_t type, int priority, enum zio_flag flags,
481     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_t *zb,
482     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
483 {
484         zio_t *zio;
485
486         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
487         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
488         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
489
490         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
491         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
492         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
493
494         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_PUSHPAGE);
495         bzero(zio, sizeof (zio_t));
496
497         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
498         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
499
500         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
501             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
502         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
503             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
504
505         if (vd != NULL)
506                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
507         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
508                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
509         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
510                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
511         else
512                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
513
514         if (bp != NULL) {
515                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
516                 zio->io_bp_copy = *bp;
517                 zio->io_bp_orig = *bp;
518                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
519                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
520                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
521                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
522                         zio->io_logical = zio;
523                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
524                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
525         }
526
527         zio->io_spa = spa;
528         zio->io_txg = txg;
529         zio->io_done = done;
530         zio->io_private = private;
531         zio->io_type = type;
532         zio->io_priority = priority;
533         zio->io_vd = vd;
534         zio->io_offset = offset;
535         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
536         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
537         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
538         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
539         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
540
541         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
542         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
543
544         if (zb != NULL)
545                 zio->io_bookmark = *zb;
546
547         if (pio != NULL) {
548                 if (zio->io_logical == NULL)
549                         zio->io_logical = pio->io_logical;
550                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
551                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
552                 zio_add_child(pio, zio);
553         }
554
555         return (zio);
556 }
557
558 static void
559 zio_destroy(zio_t *zio)
560 {
561         list_destroy(&zio->io_parent_list);
562         list_destroy(&zio->io_child_list);
563         mutex_destroy(&zio->io_lock);
564         cv_destroy(&zio->io_cv);
565         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
566 }
567
568 zio_t *
569 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
570     void *private, enum zio_flag flags)
571 {
572         zio_t *zio;
573
574         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
575             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
576             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
577
578         return (zio);
579 }
580
581 zio_t *
582 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
583 {
584         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
585 }
586
587 zio_t *
588 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
589     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
590     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
591 {
592         zio_t *zio;
593
594         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
595             data, size, done, private,
596             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
597             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
598             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
599
600         return (zio);
601 }
602
603 zio_t *
604 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
605     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
606     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *done, void *private,
607     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
608 {
609         zio_t *zio;
610
611         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
612             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
613             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
614             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
615             zp->zp_type < DMU_OT_NUMTYPES &&
616             zp->zp_level < 32 &&
617             zp->zp_copies > 0 &&
618             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa) &&
619             zp->zp_dedup <= 1 &&
620             zp->zp_dedup_verify <= 1);
621
622         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
623             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
624             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
625             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
626
627         zio->io_ready = ready;
628         zio->io_prop = *zp;
629
630         return (zio);
631 }
632
633 zio_t *
634 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
635     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int priority,
636     enum zio_flag flags, zbookmark_t *zb)
637 {
638         zio_t *zio;
639
640         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
641             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
642             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
643
644         return (zio);
645 }
646
647 void
648 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies)
649 {
650         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
651         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
652         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
653         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
654
655         zio->io_prop.zp_copies = copies;
656         zio->io_bp_override = bp;
657 }
658
659 void
660 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
661 {
662         bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
663 }
664
665 zio_t *
666 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
667     enum zio_flag flags)
668 {
669         zio_t *zio;
670
671         dprintf_bp(bp, "freeing in txg %llu, pass %u",
672             (longlong_t)txg, spa->spa_sync_pass);
673
674         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
675         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
676         ASSERT(spa_sync_pass(spa) <= SYNC_PASS_DEFERRED_FREE);
677
678         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
679             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_FREE, flags,
680             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PIPELINE);
681
682         return (zio);
683 }
684
685 zio_t *
686 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
687     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
688 {
689         zio_t *zio;
690
691         /*
692          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
693          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
694          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
695          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
696          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
697          * so that the SPA knows they're in use.
698          *
699          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
700          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
701          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
702          */
703         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
704         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
705         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
706
707         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
708             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
709             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
710
711         return (zio);
712 }
713
714 zio_t *
715 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd,
716     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, enum zio_flag flags)
717 {
718         zio_t *zio;
719         int c;
720
721         if (vd->vdev_children == 0) {
722                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
723                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, 0, NULL,
724                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
725
726                 zio->io_cmd = cmd;
727         } else {
728                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
729
730                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
731                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
732                             done, private, priority, flags));
733         }
734
735         return (zio);
736 }
737
738 zio_t *
739 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
740     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
741     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
742 {
743         zio_t *zio;
744
745         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
746         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
747             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
748         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
749
750         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
751             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, vd, offset, NULL,
752             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
753
754         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
755
756         return (zio);
757 }
758
759 zio_t *
760 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
761     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
762     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
763 {
764         zio_t *zio;
765
766         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
767         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
768             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
769         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
770
771         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
772             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, vd, offset, NULL,
773             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
774
775         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
776
777         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
778                 /*
779                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
780                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
781                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
782                  * being written to multiple places in parallel.
783                  */
784                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
785                 bcopy(data, wbuf, size);
786                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
787         }
788
789         return (zio);
790 }
791
792 /*
793  * Create a child I/O to do some work for us.
794  */
795 zio_t *
796 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
797         void *data, uint64_t size, int type, int priority, enum zio_flag flags,
798         zio_done_func_t *done, void *private)
799 {
800         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
801         zio_t *zio;
802
803         ASSERT(vd->vdev_parent ==
804             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
805
806         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
807                 /*
808                  * If we have the bp, then the child should perform the
809                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
810                  * detection as close to the leaves as possible and
811                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
812                  */
813                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
814                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
815         }
816
817         if (vd->vdev_children == 0)
818                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
819
820         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
821
822         /*
823          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
824          * even if the original read was.
825          */
826         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
827                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
828
829         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
830             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
831             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
832
833         return (zio);
834 }
835
836 zio_t *
837 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
838         int type, int priority, enum zio_flag flags,
839         zio_done_func_t *done, void *private)
840 {
841         zio_t *zio;
842
843         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
844
845         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
846             data, size, done, private, type, priority,
847             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
848             vd, offset, NULL,
849             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
850
851         return (zio);
852 }
853
854 void
855 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
856 {
857         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE,
858             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
859             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
860 }
861
862 void
863 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
864 {
865         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
866         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
867         ASSERT(size <= zio->io_size);
868
869         /*
870          * We don't shrink for raidz because of problems with the
871          * reconstruction when reading back less than the block size.
872          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
873          */
874         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
875         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
876                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
877 }
878
879 /*
880  * ==========================================================================
881  * Prepare to read and write logical blocks
882  * ==========================================================================
883  */
884
885 static int
886 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
887 {
888         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
889
890         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
891             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
892             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
893                 uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
894                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
895
896                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
897         }
898
899         if (!dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_metadata && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
900                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
901
902         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
903                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
904
905         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
906                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
907
908         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
909 }
910
911 static int
912 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
913 {
914         spa_t *spa = zio->io_spa;
915         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
916         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
917         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
918         uint64_t lsize = zio->io_size;
919         uint64_t psize = lsize;
920         int pass = 1;
921
922         /*
923          * If our children haven't all reached the ready stage,
924          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
925          */
926         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
927             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
928                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
929
930         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
931                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
932
933         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
934
935         if (zio->io_bp_override) {
936                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
937                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
938
939                 *bp = *zio->io_bp_override;
940                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
941
942                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
943                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
944
945                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
946                     zp->zp_dedup_verify);
947
948                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
949                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
950                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
951                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
952                 }
953                 zio->io_bp_override = NULL;
954                 BP_ZERO(bp);
955         }
956
957         if (bp->blk_birth == zio->io_txg) {
958                 /*
959                  * We're rewriting an existing block, which means we're
960                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
961                  * converge, it must eventually be the case that we don't
962                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
963                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
964                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
965                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
966                  */
967                 pass = spa_sync_pass(spa);
968
969                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
970                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
971                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
972
973                 if (pass > SYNC_PASS_DONT_COMPRESS)
974                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
975
976                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
977                 ASSERT(MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
978                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
979         }
980
981         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
982                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
983                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
984                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
985                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
986                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
987                 } else {
988                         ASSERT(psize < lsize);
989                         zio_push_transform(zio, cbuf, psize, lsize, NULL);
990                 }
991         }
992
993         /*
994          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
995          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
996          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
997          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
998          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
999          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1000          */
1001         if (bp->blk_birth == zio->io_txg && BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1002             pass > SYNC_PASS_REWRITE) {
1003                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1004                 ASSERT(psize != 0);
1005                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1006                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1007         } else {
1008                 BP_ZERO(bp);
1009                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1010         }
1011
1012         if (psize == 0) {
1013                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1014         } else {
1015                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1016                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1017                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1018                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1019                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1020                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1021                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1022                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1023                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1024                 if (zp->zp_dedup) {
1025                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1026                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1027                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1028                 }
1029         }
1030
1031         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1032 }
1033
1034 static int
1035 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1036 {
1037         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1038
1039         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1040                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1041                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1042         }
1043
1044         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * ==========================================================================
1049  * Execute the I/O pipeline
1050  * ==========================================================================
1051  */
1052
1053 static void
1054 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q, boolean_t cutinline)
1055 {
1056         spa_t *spa = zio->io_spa;
1057         zio_type_t t = zio->io_type;
1058         int flags = TQ_NOSLEEP | (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1059
1060         /*
1061          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1062          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1063          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1064          */
1065         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1066                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1067
1068         /*
1069          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1070          */
1071         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1072                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1073
1074         /*
1075          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq.
1076          */
1077         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1078             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1] != NULL)
1079                 q++;
1080
1081         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1082
1083         while (taskq_dispatch(spa->spa_zio_taskq[t][q],
1084             (task_func_t *)zio_execute, zio, flags) == 0); /* do nothing */
1085 }
1086
1087 static boolean_t
1088 zio_taskq_member(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q)
1089 {
1090         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1091         spa_t *spa = zio->io_spa;
1092         zio_type_t t;
1093
1094         for (t = 0; t < ZIO_TYPES; t++)
1095                 if (taskq_member(spa->spa_zio_taskq[t][q], executor))
1096                         return (B_TRUE);
1097
1098         return (B_FALSE);
1099 }
1100
1101 static int
1102 zio_issue_async(zio_t *zio)
1103 {
1104         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1105
1106         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1107 }
1108
1109 void
1110 zio_interrupt(zio_t *zio)
1111 {
1112         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1117  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
1118  * dependent child I/Os; (3) the I/O issues, so we're waiting
1119  * for an I/O completion interrupt; (4) the I/O is delegated by
1120  * vdev-level caching or aggregation; (5) the I/O is deferred
1121  * due to vdev-level queueing; (6) the I/O is handed off to
1122  * another thread.  In all cases, the pipeline stops whenever
1123  * there's no CPU work; it never burns a thread in cv_wait().
1124  *
1125  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1126  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1127  */
1128 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1129
1130 /*
1131  * zio_execute() is a wrapper around the static function
1132  * __zio_execute() so that we can force  __zio_execute() to be
1133  * inlined.  This reduces stack overhead which is important
1134  * because __zio_execute() is called recursively in several zio
1135  * code paths.  zio_execute() itself cannot be inlined because
1136  * it is externally visible.
1137  */
1138 void
1139 zio_execute(zio_t *zio)
1140 {
1141         __zio_execute(zio);
1142 }
1143
1144 __attribute__((always_inline))
1145 static inline void
1146 __zio_execute(zio_t *zio)
1147 {
1148         zio->io_executor = curthread;
1149
1150         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1151                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1152                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1153                 dsl_pool_t *dsl;
1154                 boolean_t cut;
1155                 int rv;
1156
1157                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1158                 ASSERT(ISP2(stage));
1159                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1160
1161                 do {
1162                         stage <<= 1;
1163                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1164
1165                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1166
1167                 dsl = spa_get_dsl(zio->io_spa);
1168                 cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1169                     zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1170
1171                 /*
1172                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1173                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1174                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1175                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1176                  *
1177                  * If we are in the txg_sync_thread or being called
1178                  * during pool init issue async to minimize stack depth.
1179                  * Both of these call paths may be recursively called.
1180                  *
1181                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1182                  * be sent to disk promptly.
1183                  */
1184                 if (((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1185                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) ||
1186                     (dsl != NULL && dsl_pool_sync_context(dsl))) {
1187                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1188                         return;
1189                 }
1190
1191                 zio->io_stage = stage;
1192                 rv = zio_pipeline[highbit(stage) - 1](zio);
1193
1194                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1195                         return;
1196
1197                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1198         }
1199 }
1200
1201
1202 /*
1203  * ==========================================================================
1204  * Initiate I/O, either sync or async
1205  * ==========================================================================
1206  */
1207 int
1208 zio_wait(zio_t *zio)
1209 {
1210         int error;
1211
1212         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1213         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1214
1215         zio->io_waiter = curthread;
1216
1217         __zio_execute(zio);
1218
1219         mutex_enter(&zio->io_lock);
1220         while (zio->io_executor != NULL)
1221                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1222         mutex_exit(&zio->io_lock);
1223
1224         error = zio->io_error;
1225         zio_destroy(zio);
1226
1227         return (error);
1228 }
1229
1230 void
1231 zio_nowait(zio_t *zio)
1232 {
1233         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1234
1235         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1236             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1237                 /*
1238                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1239                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1240                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1241                  */
1242                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1243
1244                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root, zio);
1245         }
1246
1247         __zio_execute(zio);
1248 }
1249
1250 /*
1251  * ==========================================================================
1252  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1253  * ==========================================================================
1254  */
1255
1256 static void
1257 zio_reexecute(zio_t *pio)
1258 {
1259         zio_t *cio, *cio_next;
1260         int c, w;
1261
1262         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1263         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1264         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1265         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1266
1267         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1268         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1269         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1270         pio->io_reexecute = 0;
1271         pio->io_error = 0;
1272         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1273                 pio->io_state[w] = 0;
1274         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1275                 pio->io_child_error[c] = 0;
1276
1277         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1278                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1279
1280         /*
1281          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1282          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1283          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1284          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1285          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1286          */
1287         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1288                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1289                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1290                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1291                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1292                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1293                 zio_reexecute(cio);
1294         }
1295
1296         /*
1297          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1298          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1299          * responsibility of the caller to wait on him.
1300          */
1301         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1302                 __zio_execute(pio);
1303 }
1304
1305 void
1306 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1307 {
1308         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1309                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1310                     "failure and the failure mode property for this pool "
1311                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1312
1313         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1314
1315         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1316
1317         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1318                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1319                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1320                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1321
1322         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1323
1324         if (zio != NULL) {
1325                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1326                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1327                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1328                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1329                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1330                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1331         }
1332
1333         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1334 }
1335
1336 int
1337 zio_resume(spa_t *spa)
1338 {
1339         zio_t *pio;
1340
1341         /*
1342          * Reexecute all previously suspended i/o.
1343          */
1344         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1345         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1346         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1347         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1348         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1349         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1350
1351         if (pio == NULL)
1352                 return (0);
1353
1354         zio_reexecute(pio);
1355         return (zio_wait(pio));
1356 }
1357
1358 void
1359 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1360 {
1361         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1362         while (spa_suspended(spa))
1363                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1364         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * ==========================================================================
1369  * Gang blocks.
1370  *
1371  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1372  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1373  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1374  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1375  * block from smaller fragments.
1376  *
1377  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1378  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1379  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1380  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1381  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1382  *
1383  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1384  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1385  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1386  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1387  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1388  *
1389  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1390  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1391  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1392  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1393  *
1394  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1395  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1396  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1397  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1398  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1399  * bps for every constituent of the gang block.
1400  *
1401  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1402  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1403  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1404  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1405  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1406  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1407  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1408  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1409  * gang header's blk_cksum as described above.
1410  *
1411  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1412  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1413  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1414  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1415  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1416  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1417  *
1418  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1419  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1420  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1421  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1422  *
1423  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1424  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1425  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1426  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1427  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1428  *
1429  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1430  * ==========================================================================
1431  */
1432
1433 static zio_t *
1434 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1435 {
1436         if (gn != NULL)
1437                 return (pio);
1438
1439         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1440             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1441             &pio->io_bookmark));
1442 }
1443
1444 zio_t *
1445 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1446 {
1447         zio_t *zio;
1448
1449         if (gn != NULL) {
1450                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1451                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1452                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1453                 /*
1454                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1455                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1456                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1457                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1458                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1459                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1460                  * this is just good hygiene.)
1461                  */
1462                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1463                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1464                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1465                 }
1466                 /*
1467                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1468                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1469                  */
1470                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1471                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1472         } else {
1473                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1474                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1475                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1476         }
1477
1478         return (zio);
1479 }
1480
1481 /* ARGSUSED */
1482 zio_t *
1483 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1484 {
1485         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1486             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1487 }
1488
1489 /* ARGSUSED */
1490 zio_t *
1491 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1492 {
1493         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1494             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1495 }
1496
1497 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1498         NULL,
1499         zio_read_gang,
1500         zio_rewrite_gang,
1501         zio_free_gang,
1502         zio_claim_gang,
1503         NULL
1504 };
1505
1506 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1507
1508 static zio_gang_node_t *
1509 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1510 {
1511         zio_gang_node_t *gn;
1512
1513         ASSERT(*gnpp == NULL);
1514
1515         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_PUSHPAGE);
1516         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1517         *gnpp = gn;
1518
1519         return (gn);
1520 }
1521
1522 static void
1523 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1524 {
1525         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1526         int g;
1527
1528         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1529                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1530
1531         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1532         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1533         *gnpp = NULL;
1534 }
1535
1536 static void
1537 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1538 {
1539         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1540         int g;
1541
1542         if (gn == NULL)
1543                 return;
1544
1545         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1546                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1547
1548         zio_gang_node_free(gnpp);
1549 }
1550
1551 static void
1552 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1553 {
1554         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1555
1556         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1557         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1558
1559         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1560             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1561             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1562 }
1563
1564 static void
1565 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1566 {
1567         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1568         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1569         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1570         int g;
1571
1572         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1573         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1574
1575         if (zio->io_error)
1576                 return;
1577
1578         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1579                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1580
1581         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1582         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1583         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1584
1585         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1586                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1587                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1588                         continue;
1589                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1590         }
1591 }
1592
1593 static void
1594 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1595 {
1596         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1597         zio_t *zio;
1598         int g;
1599
1600         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1601         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1602         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1603
1604         /*
1605          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1606          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1607          */
1608         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1609
1610         if (gn != NULL) {
1611                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1612
1613                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1614                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1615                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1616                                 continue;
1617                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1618                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1619                 }
1620         }
1621
1622         if (gn == gio->io_gang_tree)
1623                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1624
1625         if (zio != pio)
1626                 zio_nowait(zio);
1627 }
1628
1629 static int
1630 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1631 {
1632         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1633
1634         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1635         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1636
1637         zio->io_gang_leader = zio;
1638
1639         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1640
1641         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1642 }
1643
1644 static int
1645 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1646 {
1647         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1648
1649         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1650                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1651
1652         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1653         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1654
1655         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1656                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1657         else
1658                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1659
1660         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1661
1662         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1663 }
1664
1665 static void
1666 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1667 {
1668         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1669         ASSERTV(zio_t *gio = zio->io_gang_leader;)
1670         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1671         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1672         uint64_t asize;
1673         int d;
1674
1675         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1676                 return;
1677
1678         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1679
1680         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1681         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1682         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1683         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1684         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1685
1686         mutex_enter(&pio->io_lock);
1687         for (d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1688                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1689                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1690                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1691                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1692         }
1693         mutex_exit(&pio->io_lock);
1694 }
1695
1696 static int
1697 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1698 {
1699         spa_t *spa = pio->io_spa;
1700         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1701         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1702         zio_t *zio;
1703         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1704         zio_gbh_phys_t *gbh;
1705         uint64_t txg = pio->io_txg;
1706         uint64_t resid = pio->io_size;
1707         uint64_t lsize;
1708         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1709         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1710         zio_prop_t zp;
1711         int g, error;
1712
1713         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1714             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1715             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1716         if (error) {
1717                 pio->io_error = error;
1718                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1719         }
1720
1721         if (pio == gio) {
1722                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1723         } else {
1724                 gnpp = pio->io_private;
1725                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1726         }
1727
1728         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1729         gbh = gn->gn_gbh;
1730         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1731
1732         /*
1733          * Create the gang header.
1734          */
1735         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1736             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1737
1738         /*
1739          * Create and nowait the gang children.
1740          */
1741         for (g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1742                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1743                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1744                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1745
1746                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1747                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1748                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1749                 zp.zp_level = 0;
1750                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1751                 zp.zp_dedup = 0;
1752                 zp.zp_dedup_verify = 0;
1753
1754                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1755                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1756                     zio_write_gang_member_ready, NULL, &gn->gn_child[g],
1757                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1758                     &pio->io_bookmark));
1759         }
1760
1761         /*
1762          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1763          */
1764         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1765
1766         zio_nowait(zio);
1767
1768         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1769 }
1770
1771 /*
1772  * ==========================================================================
1773  * Dedup
1774  * ==========================================================================
1775  */
1776 static void
1777 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
1778 {
1779         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1780         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1781         ddt_phys_t *ddp;
1782         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1783
1784         mutex_enter(&pio->io_lock);
1785         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
1786         if (zio->io_error == 0)
1787                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
1788         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
1789                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
1790         else
1791                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
1792         mutex_exit(&pio->io_lock);
1793 }
1794
1795 static int
1796 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
1797 {
1798         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1799         int p;
1800
1801         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1802         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1803         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1804
1805         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1806                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1807                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
1808                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
1809                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
1810                 blkptr_t blk;
1811
1812                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1813                 zio->io_vsd = dde;
1814
1815                 if (ddp_self == NULL)
1816                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1817
1818                 for (p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
1819                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
1820                                 continue;
1821                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
1822                             &blk);
1823                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
1824                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
1825                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
1826                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
1827                             &zio->io_bookmark));
1828                 }
1829                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1830         }
1831
1832         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
1833             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
1834             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
1835
1836         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1837 }
1838
1839 static int
1840 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
1841 {
1842         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1843
1844         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
1845                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1846
1847         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1848         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1849         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1850
1851         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1852                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1853                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
1854                 if (ddt == NULL) {
1855                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
1856                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1857                 }
1858                 if (dde == NULL) {
1859                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
1860                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1861                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1862                 }
1863                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
1864                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
1865                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
1866                 }
1867                 ddt_repair_done(ddt, dde);
1868                 zio->io_vsd = NULL;
1869         }
1870
1871         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1872
1873         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1874 }
1875
1876 static boolean_t
1877 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
1878 {
1879         spa_t *spa = zio->io_spa;
1880         int p;
1881
1882         /*
1883          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
1884          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
1885          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
1886          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
1887          */
1888         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1889                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
1890
1891                 if (lio != NULL) {
1892                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
1893                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
1894                             zio->io_orig_size) != 0);
1895                 }
1896         }
1897
1898         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1899                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1900
1901                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
1902                         arc_buf_t *abuf = NULL;
1903                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
1904                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
1905                         int error;
1906
1907                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
1908
1909                         ddt_exit(ddt);
1910
1911                         error = arc_read_nolock(NULL, spa, &blk,
1912                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
1913                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1914                             &aflags, &zio->io_bookmark);
1915
1916                         if (error == 0) {
1917                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
1918                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
1919                                     zio->io_orig_size) != 0)
1920                                         error = EEXIST;
1921                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
1922                         }
1923
1924                         ddt_enter(ddt);
1925                         return (error != 0);
1926                 }
1927         }
1928
1929         return (B_FALSE);
1930 }
1931
1932 static void
1933 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
1934 {
1935         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1936         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1937         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1938         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1939         zio_t *pio;
1940
1941         if (zio->io_error)
1942                 return;
1943
1944         ddt_enter(ddt);
1945
1946         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1947
1948         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
1949
1950         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
1951                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
1952
1953         ddt_exit(ddt);
1954 }
1955
1956 static void
1957 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
1958 {
1959         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1960         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1961         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1962         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1963
1964         ddt_enter(ddt);
1965
1966         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1967         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1968         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1969
1970         if (zio->io_error == 0) {
1971                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
1972                         ddt_phys_addref(ddp);
1973         } else {
1974                 ddt_phys_clear(ddp);
1975         }
1976
1977         ddt_exit(ddt);
1978 }
1979
1980 static void
1981 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
1982 {
1983         int p = DDT_PHYS_DITTO;
1984         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1985         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1986         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1987         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1988         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
1989         ASSERTV(zio_prop_t *zp = &zio->io_prop);
1990
1991         ddt_enter(ddt);
1992
1993         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1994         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1995         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1996
1997         if (zio->io_error == 0) {
1998                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
1999                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2000                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
2001                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2002                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
2003                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2004         }
2005
2006         ddt_exit(ddt);
2007 }
2008
2009 static int
2010 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2011 {
2012         spa_t *spa = zio->io_spa;
2013         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2014         uint64_t txg = zio->io_txg;
2015         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2016         int p = zp->zp_copies;
2017         int ditto_copies;
2018         zio_t *cio = NULL;
2019         zio_t *dio = NULL;
2020         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2021         ddt_entry_t *dde;
2022         ddt_phys_t *ddp;
2023
2024         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2025         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2026         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2027
2028         ddt_enter(ddt);
2029         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2030         ddp = &dde->dde_phys[p];
2031
2032         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2033                 /*
2034                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2035                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2036                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2037                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2038                  */
2039                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2040                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2041                         zio_pop_transforms(zio);
2042                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2043                         BP_ZERO(bp);
2044                 } else {
2045                         zp->zp_dedup = 0;
2046                 }
2047                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2048                 ddt_exit(ddt);
2049                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2050         }
2051
2052         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2053         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2054
2055         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2056             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2057                 zio_prop_t czp = *zp;
2058
2059                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2060
2061                 /*
2062                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2063                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2064                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2065                  * This is safe, because using the override bp is just an
2066                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2067                  */
2068                 if (zio->io_bp_override) {
2069                         zio_pop_transforms(zio);
2070                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2071                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2072                         zio->io_bp_override = NULL;
2073                         BP_ZERO(bp);
2074                         ddt_exit(ddt);
2075                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2076                 }
2077
2078                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2079                     zio->io_orig_size, &czp, NULL,
2080                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2081                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2082
2083                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2084                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2085         }
2086
2087         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2088                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2089                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2090                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2091                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2092                 else
2093                         ddt_phys_addref(ddp);
2094         } else if (zio->io_bp_override) {
2095                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2096                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2097                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2098                 ddt_phys_addref(ddp);
2099         } else {
2100                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2101                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready,
2102                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2103                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2104
2105                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2106                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2107         }
2108
2109         ddt_exit(ddt);
2110
2111         if (cio)
2112                 zio_nowait(cio);
2113         if (dio)
2114                 zio_nowait(dio);
2115
2116         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2117 }
2118
2119 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2120
2121 static int
2122 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2123 {
2124         spa_t *spa = zio->io_spa;
2125         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2126         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2127         ddt_entry_t *dde;
2128         ddt_phys_t *ddp;
2129
2130         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2131         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2132
2133         ddt_enter(ddt);
2134         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2135         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2136         ddt_phys_decref(ddp);
2137         ddt_exit(ddt);
2138
2139         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * ==========================================================================
2144  * Allocate and free blocks
2145  * ==========================================================================
2146  */
2147 static int
2148 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2149 {
2150         spa_t *spa = zio->io_spa;
2151         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2152         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2153         int error;
2154
2155         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2156                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2157                 zio->io_gang_leader = zio;
2158         }
2159
2160         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2161         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(bp), ==, 0);
2162         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2163         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2164         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2165
2166         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2167             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, 0);
2168
2169         if (error) {
2170                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2171                         return (zio_write_gang_block(zio));
2172                 zio->io_error = error;
2173         }
2174
2175         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2176 }
2177
2178 static int
2179 zio_dva_free(zio_t *zio)
2180 {
2181         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2182
2183         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2184 }
2185
2186 static int
2187 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2188 {
2189         int error;
2190
2191         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2192         if (error)
2193                 zio->io_error = error;
2194
2195         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2196 }
2197
2198 /*
2199  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2200  * and we want to give back the block we just allocated.
2201  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2202  */
2203 static void
2204 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2205 {
2206         int g;
2207
2208         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2209         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2210
2211         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2212                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2213
2214         if (gn != NULL) {
2215                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2216                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2217                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2218                 }
2219         }
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2224  */
2225 int
2226 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2227     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2228 {
2229         int error = 1;
2230
2231         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2232
2233         if (use_slog)
2234                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2235                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2236
2237         if (error)
2238                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2239                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2240
2241         if (error == 0) {
2242                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2243                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2244                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2245                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2246                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2247                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2248                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2249                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2250                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2251                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2252         }
2253
2254         return (error);
2255 }
2256
2257 /*
2258  * Free an intent log block.
2259  */
2260 void
2261 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2262 {
2263         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2264         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2265
2266         zio_free(spa, txg, bp);
2267 }
2268
2269 /*
2270  * ==========================================================================
2271  * Read and write to physical devices
2272  * ==========================================================================
2273  */
2274 static int
2275 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2276 {
2277         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2278         uint64_t align;
2279         spa_t *spa = zio->io_spa;
2280
2281         ASSERT(zio->io_error == 0);
2282         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2283
2284         if (vd == NULL) {
2285                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2286                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2287
2288                 /*
2289                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2290                  */
2291                 return (vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio));
2292         }
2293
2294         /*
2295          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2296          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2297          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2298          * characteristics:
2299          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2300          *      - any reads of user data
2301          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2302          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2303          */
2304         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2305             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2306             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2307             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2308                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2309                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2310                 if (old != new)
2311                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2312         }
2313
2314         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2315
2316         if (P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2317                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2318                 char *abuf = zio_buf_alloc(asize);
2319                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2320                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2321                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2322                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2323                 }
2324                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, asize, zio_subblock);
2325         }
2326
2327         ASSERT(P2PHASE(zio->io_offset, align) == 0);
2328         ASSERT(P2PHASE(zio->io_size, align) == 0);
2329         VERIFY(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || spa_writeable(spa));
2330
2331         /*
2332          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2333          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2334          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2335          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2336          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2337          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2338          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2339          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2340          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2341          * The same logic applies to any form of nested replication:
2342          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2343          */
2344         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2345             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2346             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2347             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2348                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2349                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2350                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2351         }
2352
2353         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2354             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)) {
2355
2356                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio) == 0)
2357                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2358
2359                 if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2360                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2361
2362                 if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2363                         zio->io_error = ENXIO;
2364                         zio_interrupt(zio);
2365                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2366                 }
2367         }
2368
2369         return (vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio));
2370 }
2371
2372 static int
2373 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2374 {
2375         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2376         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2377         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2378
2379         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2380                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2381
2382         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2383
2384         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2385
2386                 vdev_queue_io_done(zio);
2387
2388                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2389                         vdev_cache_write(zio);
2390
2391                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2392                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2393                             zio, EIO);
2394
2395                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2396                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2397
2398                 if (zio->io_error) {
2399                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2400                                 zio->io_error = ENXIO;
2401                         } else {
2402                                 unexpected_error = B_TRUE;
2403                         }
2404                 }
2405         }
2406
2407         ops->vdev_op_io_done(zio);
2408
2409         if (unexpected_error)
2410                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2411
2412         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2413 }
2414
2415 /*
2416  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2417  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2418  */
2419 static void
2420 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2421     const void *good_buf)
2422 {
2423         /* no processing needed */
2424         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2425 }
2426
2427 /*ARGSUSED*/
2428 void
2429 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2430 {
2431         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2432
2433         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2434
2435         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2436         zcr->zcr_cbdata = buf;
2437         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2438         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2439 }
2440
2441 static int
2442 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2443 {
2444         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2445
2446         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2447                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2448
2449         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2450                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2451
2452         if (zio->io_vsd != NULL) {
2453                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2454                 zio->io_vsd = NULL;
2455         }
2456
2457         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2458                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2459
2460         /*
2461          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2462          *
2463          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2464          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2465          */
2466         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2467             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2468                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2469                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2470                 zio->io_error = 0;
2471                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2472                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2473                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2474                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2475                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2476                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2477         }
2478
2479         /*
2480          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2481          * if the device is not accessible at all.
2482          */
2483         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2484             !vdev_accessible(vd, zio))
2485                 zio->io_error = ENXIO;
2486
2487         /*
2488          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2489          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2490          */
2491         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2492             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
2493                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2494
2495         if (zio->io_error)
2496                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2497
2498         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2499 }
2500
2501 void
2502 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2503 {
2504         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2505         ASSERT(zio->io_error == 0);
2506
2507         zio->io_stage >>= 1;
2508 }
2509
2510 void
2511 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2512 {
2513         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2514
2515         zio->io_stage >>= 1;
2516 }
2517
2518 void
2519 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2520 {
2521         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2522         ASSERT(zio->io_error == 0);
2523
2524         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2525         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2526 }
2527
2528 /*
2529  * ==========================================================================
2530  * Generate and verify checksums
2531  * ==========================================================================
2532  */
2533 static int
2534 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2535 {
2536         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2537         enum zio_checksum checksum;
2538
2539         if (bp == NULL) {
2540                 /*
2541                  * This is zio_write_phys().
2542                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2543                  */
2544                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2545
2546                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2547                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2548
2549                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2550         } else {
2551                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2552                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2553                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2554                 } else {
2555                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2556                 }
2557         }
2558
2559         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2560
2561         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2562 }
2563
2564 static int
2565 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2566 {
2567         zio_bad_cksum_t info;
2568         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2569         int error;
2570
2571         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2572
2573         if (bp == NULL) {
2574                 /*
2575                  * This is zio_read_phys().
2576                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2577                  */
2578                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2579                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2580
2581                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2582         }
2583
2584         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2585                 zio->io_error = error;
2586                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2587                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2588                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2589                             zio->io_size, NULL, &info);
2590                 }
2591         }
2592
2593         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2594 }
2595
2596 /*
2597  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2598  */
2599 void
2600 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2601 {
2602         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2603 }
2604
2605 /*
2606  * ==========================================================================
2607  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2608  * An error of 0 indictes success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2609  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2610  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2611  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2612  * ==========================================================================
2613  */
2614 int
2615 zio_worst_error(int e1, int e2)
2616 {
2617         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2618         int r1, r2;
2619
2620         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2621                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2622                         break;
2623
2624         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
2625                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
2626                         break;
2627
2628         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
2629 }
2630
2631 /*
2632  * ==========================================================================
2633  * I/O completion
2634  * ==========================================================================
2635  */
2636 static int
2637 zio_ready(zio_t *zio)
2638 {
2639         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2640         zio_t *pio, *pio_next;
2641
2642         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
2643             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
2644                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2645
2646         if (zio->io_ready) {
2647                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2648                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2649                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
2650
2651                 zio->io_ready(zio);
2652         }
2653
2654         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
2655                 zio->io_bp_copy = *bp;
2656
2657         if (zio->io_error)
2658                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2659
2660         mutex_enter(&zio->io_lock);
2661         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
2662         pio = zio_walk_parents(zio);
2663         mutex_exit(&zio->io_lock);
2664
2665         /*
2666          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
2667          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
2668          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
2669          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
2670          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
2671          */
2672         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
2673                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2674                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
2675         }
2676
2677         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
2678                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
2679                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
2680                 } else {
2681                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
2682                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
2683                 }
2684         }
2685
2686         if (zio_injection_enabled &&
2687             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
2688                 zio_handle_ignored_writes(zio);
2689
2690         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2691 }
2692
2693 static int
2694 zio_done(zio_t *zio)
2695 {
2696         zio_t *pio, *pio_next;
2697         int c, w;
2698
2699         /*
2700          * If our children haven't all completed,
2701          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
2702          */
2703         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
2704             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
2705             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
2706             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
2707                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2708
2709         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
2710                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2711                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
2712
2713         if (zio->io_bp != NULL) {
2714                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[0] == 0);
2715                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[1] == 0);
2716                 ASSERT(bcmp(zio->io_bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
2717                     (zio->io_bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
2718                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) &&
2719                     zio->io_bp_override == NULL &&
2720                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
2721                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(zio->io_bp));
2722                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
2723                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == 0 ||
2724                             (BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == BP_GET_NDVAS(zio->io_bp)));
2725                 }
2726         }
2727
2728         /*
2729          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
2730          */
2731         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
2732         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
2733         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
2734
2735         /*
2736          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
2737          * checksum reports now while we still have the transformed data.
2738          */
2739         if (zio->io_error == 0) {
2740                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2741                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2742                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
2743                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2744                         char *abuf = zio->io_data;
2745
2746                         if (asize != zio->io_size) {
2747                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
2748                                 bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2749                                 bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2750                         }
2751
2752                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2753                         zcr->zcr_next = NULL;
2754                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
2755                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2756
2757                         if (asize != zio->io_size)
2758                                 zio_buf_free(abuf, asize);
2759                 }
2760         }
2761
2762         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
2763
2764         vdev_stat_update(zio, zio->io_size);
2765
2766         /*
2767          * If this I/O is attached to a particular vdev is slow, exeeding
2768          * 30 seconds to complete, post an error described the I/O delay.
2769          * We ignore these errors if the device is currently unavailable.
2770          */
2771         if (zio->io_delay >= zio_delay_max) {
2772                 if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2773                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY, zio->io_spa,
2774                                          zio->io_vd, zio, 0, 0);
2775         }
2776
2777         if (zio->io_error) {
2778                 /*
2779                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
2780                  * generate an error message describing the I/O failure
2781                  * at the block level.  We ignore these errors if the
2782                  * device is currently unavailable.
2783                  */
2784                 if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
2785                         !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2786                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, zio->io_spa,
2787                                                 zio->io_vd, zio, 0, 0);
2788
2789                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
2790                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
2791                     zio == zio->io_logical) {
2792                         /*
2793                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
2794                          * error and generate a logical data ereport.
2795                          */
2796                         spa_log_error(zio->io_spa, zio);
2797                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, zio->io_spa, NULL, zio,
2798                             0, 0);
2799                 }
2800         }
2801
2802         if (zio->io_error && zio == zio->io_logical) {
2803                 /*
2804                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
2805                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
2806                  */
2807                 ASSERT(zio->io_vd == NULL && zio->io_bp != NULL);
2808                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2809
2810                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
2811                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
2812                         if (zio->io_error != ENOSPC)
2813                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
2814                         else
2815                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2816                 }
2817
2818                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2819                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
2820                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
2821                     zio->io_error == ENXIO &&
2822                     spa_load_state(zio->io_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
2823                     spa_get_failmode(zio->io_spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
2824                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2825
2826                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
2827                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2828
2829                 /*
2830                  * Here is a possibly good place to attempt to do
2831                  * either combinatorial reconstruction or error correction
2832                  * based on checksums.  It also might be a good place
2833                  * to send out preliminary ereports before we suspend
2834                  * processing.
2835                  */
2836         }
2837
2838         /*
2839          * If there were logical child errors, they apply to us now.
2840          * We defer this until now to avoid conflating logical child
2841          * errors with errors that happened to the zio itself when
2842          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
2843          */
2844         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
2845
2846         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
2847             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
2848             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE))
2849                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, zio->io_bp);
2850
2851         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
2852
2853         /*
2854          * Godfather I/Os should never suspend.
2855          */
2856         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2857             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
2858                 zio->io_reexecute = 0;
2859
2860         if (zio->io_reexecute) {
2861                 /*
2862                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
2863                  *
2864                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
2865                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
2866                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
2867                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
2868                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
2869                  *
2870                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
2871                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
2872                  * parents not executing until children are ready.
2873                  */
2874                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2875
2876                 zio->io_gang_leader = NULL;
2877
2878                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2879                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2880                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2881
2882                 /*
2883                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
2884                  * not a true parent to them. It will track them through
2885                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
2886                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
2887                  * I/O to return status without blocking.
2888                  */
2889                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2890                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2891                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
2892
2893                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2894                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
2895                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2896                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2897                         }
2898                 }
2899
2900                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
2901                         /*
2902                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
2903                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
2904                          * upward since we haven't permanently failed yet.
2905                          */
2906                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
2907                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
2908                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2909                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
2910                         /*
2911                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
2912                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
2913                          */
2914                         zio_suspend(zio->io_spa, zio);
2915                 } else {
2916                         /*
2917                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
2918                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
2919                          */
2920                         (void) taskq_dispatch(
2921                             zio->io_spa->spa_zio_taskq[ZIO_TYPE_CLAIM][ZIO_TASKQ_ISSUE],
2922                             (task_func_t *)zio_reexecute, zio, TQ_SLEEP);
2923                 }
2924                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2925         }
2926
2927         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
2928         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
2929         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
2930
2931         /*
2932          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
2933          */
2934         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2935                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2936                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2937                 zcr->zcr_next = NULL;
2938                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
2939                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2940         }
2941
2942         /*
2943          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
2944          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
2945          * such, cannot acquire any new parents.
2946          */
2947         if (zio->io_done)
2948                 zio->io_done(zio);
2949
2950         mutex_enter(&zio->io_lock);
2951         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2952         mutex_exit(&zio->io_lock);
2953
2954         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2955                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2956                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2957                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2958                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2959         }
2960
2961         if (zio->io_waiter != NULL) {
2962                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2963                 zio->io_executor = NULL;
2964                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
2965                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2966         } else {
2967                 zio_destroy(zio);
2968         }
2969
2970         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2971 }
2972
2973 /*
2974  * ==========================================================================
2975  * I/O pipeline definition
2976  * ==========================================================================
2977  */
2978 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
2979         NULL,
2980         zio_read_bp_init,
2981         zio_free_bp_init,
2982         zio_issue_async,
2983         zio_write_bp_init,
2984         zio_checksum_generate,
2985         zio_ddt_read_start,
2986         zio_ddt_read_done,
2987         zio_ddt_write,
2988         zio_ddt_free,
2989         zio_gang_assemble,
2990         zio_gang_issue,
2991         zio_dva_allocate,
2992         zio_dva_free,
2993         zio_dva_claim,
2994         zio_ready,
2995         zio_vdev_io_start,
2996         zio_vdev_io_done,
2997         zio_vdev_io_assess,
2998         zio_checksum_verify,
2999         zio_done
3000 };
3001
3002 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
3003 /* Fault injection */
3004 EXPORT_SYMBOL(zio_injection_enabled);
3005 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_fault);
3006 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_list_next);
3007 EXPORT_SYMBOL(zio_clear_fault);
3008 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_fault_injection);
3009 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_device_injection);
3010 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_label_injection);
3011 EXPORT_SYMBOL(zio_priority_table);
3012 EXPORT_SYMBOL(zio_type_name);
3013
3014 module_param(zio_bulk_flags, int, 0644);
3015 MODULE_PARM_DESC(zio_bulk_flags, "Additional flags to pass to bulk buffers");
3016
3017 module_param(zio_delay_max, int, 0644);
3018 MODULE_PARM_DESC(zio_delay_max, "Max zio millisec delay before posting event");
3019
3020 module_param(zio_requeue_io_start_cut_in_line, int, 0644);
3021 MODULE_PARM_DESC(zio_requeue_io_start_cut_in_line, "Prioritize requeued I/O");
3022 #endif