Illumos #1051: zfs should handle imbalanced luns
[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  * Copyright (c) 2011 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 #include <sys/zfs_context.h>
27 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
28 #include <sys/spa.h>
29 #include <sys/txg.h>
30 #include <sys/spa_impl.h>
31 #include <sys/vdev_impl.h>
32 #include <sys/zio_impl.h>
33 #include <sys/zio_compress.h>
34 #include <sys/zio_checksum.h>
35 #include <sys/dmu_objset.h>
36 #include <sys/arc.h>
37 #include <sys/ddt.h>
38
39 /*
40  * ==========================================================================
41  * I/O priority table
42  * ==========================================================================
43  */
44 uint8_t zio_priority_table[ZIO_PRIORITY_TABLE_SIZE] = {
45         0,      /* ZIO_PRIORITY_NOW             */
46         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_READ       */
47         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE      */
48         0,      /* ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE       */
49         1,      /* ZIO_PRIORITY_CACHE_FILL      */
50         1,      /* ZIO_PRIORITY_AGG             */
51         4,      /* ZIO_PRIORITY_FREE            */
52         4,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE     */
53         6,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ      */
54         10,     /* ZIO_PRIORITY_RESILVER        */
55         20,     /* ZIO_PRIORITY_SCRUB           */
56         2,      /* ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH    */
57 };
58
59 /*
60  * ==========================================================================
61  * I/O type descriptions
62  * ==========================================================================
63  */
64 char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
65         "z_null", "z_rd", "z_wr", "z_fr", "z_cl", "z_ioctl"
66 };
67
68 /*
69  * ==========================================================================
70  * I/O kmem caches
71  * ==========================================================================
72  */
73 kmem_cache_t *zio_cache;
74 kmem_cache_t *zio_link_cache;
75 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
76 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
77 int zio_bulk_flags = 0;
78 int zio_delay_max = ZIO_DELAY_MAX;
79
80 #ifdef _KERNEL
81 extern vmem_t *zio_alloc_arena;
82 #endif
83 extern int zfs_mg_alloc_failures;
84
85 /*
86  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
87  * stage set or will have it later in its lifetime.
88  */
89 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
90
91 int zio_requeue_io_start_cut_in_line = 1;
92
93 #ifdef ZFS_DEBUG
94 int zio_buf_debug_limit = 16384;
95 #else
96 int zio_buf_debug_limit = 0;
97 #endif
98
99 static inline void __zio_execute(zio_t *zio);
100
101 void
102 zio_init(void)
103 {
104         size_t c;
105         vmem_t *data_alloc_arena = NULL;
106
107 #ifdef _KERNEL
108         data_alloc_arena = zio_alloc_arena;
109 #endif
110         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
111             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
112         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
113             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
114
115         /*
116          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
117          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
118          * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
119          * a cache for each multiple of PAGESIZE.
120          */
121         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
122                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
123                 size_t p2 = size;
124                 size_t align = 0;
125
126                 while (p2 & (p2 - 1))
127                         p2 &= p2 - 1;
128
129                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
130                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
131                 } else if (P2PHASE(size, PAGESIZE) == 0) {
132                         align = PAGESIZE;
133                 } else if (P2PHASE(size, p2 >> 2) == 0) {
134                         align = p2 >> 2;
135                 }
136
137                 if (align != 0) {
138                         char name[36];
139                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
140                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
141                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
142                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
143                             zio_bulk_flags);
144
145                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
146                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
147                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, data_alloc_arena,
148                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
149                             zio_bulk_flags);
150                 }
151         }
152
153         while (--c != 0) {
154                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
155                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
156                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
157
158                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
159                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
160                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
161         }
162
163         /*
164          * The zio write taskqs have 1 thread per cpu, allow 1/2 of the taskqs
165          * to fail 3 times per txg or 8 failures, whichever is greater.
166          */
167         zfs_mg_alloc_failures = MAX((3 * max_ncpus / 2), 8);
168
169         zio_inject_init();
170 }
171
172 void
173 zio_fini(void)
174 {
175         size_t c;
176         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
177         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
178
179         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
180                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
181                         last_cache = zio_buf_cache[c];
182                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
183                 }
184                 zio_buf_cache[c] = NULL;
185
186                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
187                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
188                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
189                 }
190                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
191         }
192
193         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
194         kmem_cache_destroy(zio_cache);
195
196         zio_inject_fini();
197 }
198
199 /*
200  * ==========================================================================
201  * Allocate and free I/O buffers
202  * ==========================================================================
203  */
204
205 /*
206  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
207  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
208  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
209  * excess / transient data in-core during a crashdump.
210  */
211 void *
212 zio_buf_alloc(size_t size)
213 {
214         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
215
216         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
217
218         return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
219 }
220
221 /*
222  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
223  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
224  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
225  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
226  */
227 void *
228 zio_data_buf_alloc(size_t size)
229 {
230         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
231
232         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
233
234         return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
235 }
236
237 void
238 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
239 {
240         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
241
242         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
243
244         kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
245 }
246
247 void
248 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
249 {
250         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
251
252         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
253
254         kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
255 }
256
257 /*
258  * ==========================================================================
259  * Push and pop I/O transform buffers
260  * ==========================================================================
261  */
262 static void
263 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
264         zio_transform_func_t *transform)
265 {
266         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_PUSHPAGE);
267
268         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
269         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
270         zt->zt_bufsize = bufsize;
271         zt->zt_transform = transform;
272
273         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
274         zio->io_transform_stack = zt;
275
276         zio->io_data = data;
277         zio->io_size = size;
278 }
279
280 static void
281 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
282 {
283         zio_transform_t *zt;
284
285         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
286                 if (zt->zt_transform != NULL)
287                         zt->zt_transform(zio,
288                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
289
290                 if (zt->zt_bufsize != 0)
291                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
292
293                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
294                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
295                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
296
297                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
298         }
299 }
300
301 /*
302  * ==========================================================================
303  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
304  * ==========================================================================
305  */
306 static void
307 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
308 {
309         ASSERT(zio->io_size > size);
310
311         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
312                 bcopy(zio->io_data, data, size);
313 }
314
315 static void
316 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
317 {
318         if (zio->io_error == 0 &&
319             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
320             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
321                 zio->io_error = EIO;
322 }
323
324 /*
325  * ==========================================================================
326  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
327  * ==========================================================================
328  */
329 /*
330  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
331  *        continue calling these functions until they return NULL.
332  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
333  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
334  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
335  *        io_walk_link, which gets annoying.)
336  */
337 zio_t *
338 zio_walk_parents(zio_t *cio)
339 {
340         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
341         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
342
343         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
344         cio->io_walk_link = zl;
345
346         if (zl == NULL)
347                 return (NULL);
348
349         ASSERT(zl->zl_child == cio);
350         return (zl->zl_parent);
351 }
352
353 zio_t *
354 zio_walk_children(zio_t *pio)
355 {
356         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
357         list_t *cl = &pio->io_child_list;
358
359         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
360         pio->io_walk_link = zl;
361
362         if (zl == NULL)
363                 return (NULL);
364
365         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
366         return (zl->zl_child);
367 }
368
369 zio_t *
370 zio_unique_parent(zio_t *cio)
371 {
372         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
373
374         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
375         return (pio);
376 }
377
378 void
379 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
380 {
381         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_PUSHPAGE);
382         int w;
383
384         /*
385          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
386          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
387          * Vdev I/Os can only have vdev children.
388          * The following ASSERT captures all of these constraints.
389          */
390         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
391
392         zl->zl_parent = pio;
393         zl->zl_child = cio;
394
395         mutex_enter(&cio->io_lock);
396         mutex_enter(&pio->io_lock);
397
398         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
399
400         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
401                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
402
403         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
404         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
405
406         pio->io_child_count++;
407         cio->io_parent_count++;
408
409         mutex_exit(&pio->io_lock);
410         mutex_exit(&cio->io_lock);
411 }
412
413 static void
414 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
415 {
416         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
417         ASSERT(zl->zl_child == cio);
418
419         mutex_enter(&cio->io_lock);
420         mutex_enter(&pio->io_lock);
421
422         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
423         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
424
425         pio->io_child_count--;
426         cio->io_parent_count--;
427
428         mutex_exit(&pio->io_lock);
429         mutex_exit(&cio->io_lock);
430
431         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
432 }
433
434 static boolean_t
435 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
436 {
437         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
438         boolean_t waiting = B_FALSE;
439
440         mutex_enter(&zio->io_lock);
441         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
442         if (*countp != 0) {
443                 zio->io_stage >>= 1;
444                 zio->io_stall = countp;
445                 waiting = B_TRUE;
446         }
447         mutex_exit(&zio->io_lock);
448
449         return (waiting);
450 }
451
452 __attribute__((always_inline))
453 static inline void
454 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
455 {
456         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
457         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
458
459         mutex_enter(&pio->io_lock);
460         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
461                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
462         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
463         ASSERT3U(*countp, >, 0);
464         if (--*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
465                 pio->io_stall = NULL;
466                 mutex_exit(&pio->io_lock);
467                 __zio_execute(pio);
468         } else {
469                 mutex_exit(&pio->io_lock);
470         }
471 }
472
473 static void
474 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
475 {
476         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
477                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
478 }
479
480 /*
481  * ==========================================================================
482  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
483  * ==========================================================================
484  */
485 static zio_t *
486 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
487     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
488     zio_type_t type, int priority, enum zio_flag flags,
489     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_t *zb,
490     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
491 {
492         zio_t *zio;
493
494         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
495         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
496         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
497
498         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
499         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
500         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
501
502         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_PUSHPAGE);
503         bzero(zio, sizeof (zio_t));
504
505         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
506         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
507
508         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
509             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
510         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
511             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
512
513         if (vd != NULL)
514                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
515         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
516                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
517         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
518                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
519         else
520                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
521
522         if (bp != NULL) {
523                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
524                 zio->io_bp_copy = *bp;
525                 zio->io_bp_orig = *bp;
526                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
527                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
528                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
529                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
530                         zio->io_logical = zio;
531                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
532                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
533         }
534
535         zio->io_spa = spa;
536         zio->io_txg = txg;
537         zio->io_done = done;
538         zio->io_private = private;
539         zio->io_type = type;
540         zio->io_priority = priority;
541         zio->io_vd = vd;
542         zio->io_offset = offset;
543         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
544         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
545         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
546         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
547         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
548
549         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
550         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
551
552         if (zb != NULL)
553                 zio->io_bookmark = *zb;
554
555         if (pio != NULL) {
556                 if (zio->io_logical == NULL)
557                         zio->io_logical = pio->io_logical;
558                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
559                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
560                 zio_add_child(pio, zio);
561         }
562
563         return (zio);
564 }
565
566 static void
567 zio_destroy(zio_t *zio)
568 {
569         list_destroy(&zio->io_parent_list);
570         list_destroy(&zio->io_child_list);
571         mutex_destroy(&zio->io_lock);
572         cv_destroy(&zio->io_cv);
573         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
574 }
575
576 zio_t *
577 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
578     void *private, enum zio_flag flags)
579 {
580         zio_t *zio;
581
582         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
583             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
584             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
585
586         return (zio);
587 }
588
589 zio_t *
590 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
591 {
592         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
593 }
594
595 zio_t *
596 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
597     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
598     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
599 {
600         zio_t *zio;
601
602         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
603             data, size, done, private,
604             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
605             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
606             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
607
608         return (zio);
609 }
610
611 zio_t *
612 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
613     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
614     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *done, void *private,
615     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
616 {
617         zio_t *zio;
618
619         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
620             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
621             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
622             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
623             zp->zp_type < DMU_OT_NUMTYPES &&
624             zp->zp_level < 32 &&
625             zp->zp_copies > 0 &&
626             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa) &&
627             zp->zp_dedup <= 1 &&
628             zp->zp_dedup_verify <= 1);
629
630         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
631             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
632             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
633             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
634
635         zio->io_ready = ready;
636         zio->io_prop = *zp;
637
638         return (zio);
639 }
640
641 zio_t *
642 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
643     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int priority,
644     enum zio_flag flags, zbookmark_t *zb)
645 {
646         zio_t *zio;
647
648         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
649             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
650             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
651
652         return (zio);
653 }
654
655 void
656 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies)
657 {
658         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
659         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
660         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
661         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
662
663         zio->io_prop.zp_copies = copies;
664         zio->io_bp_override = bp;
665 }
666
667 void
668 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
669 {
670         bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
671 }
672
673 zio_t *
674 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
675     enum zio_flag flags)
676 {
677         zio_t *zio;
678
679         dprintf_bp(bp, "freeing in txg %llu, pass %u",
680             (longlong_t)txg, spa->spa_sync_pass);
681
682         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
683         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
684         ASSERT(spa_sync_pass(spa) <= SYNC_PASS_DEFERRED_FREE);
685
686         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
687             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_FREE, flags,
688             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PIPELINE);
689
690         return (zio);
691 }
692
693 zio_t *
694 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
695     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
696 {
697         zio_t *zio;
698
699         /*
700          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
701          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
702          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
703          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
704          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
705          * so that the SPA knows they're in use.
706          *
707          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
708          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
709          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
710          */
711         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
712         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
713         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
714
715         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
716             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
717             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
718
719         return (zio);
720 }
721
722 zio_t *
723 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd,
724     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, enum zio_flag flags)
725 {
726         zio_t *zio;
727         int c;
728
729         if (vd->vdev_children == 0) {
730                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
731                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, 0, NULL,
732                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
733
734                 zio->io_cmd = cmd;
735         } else {
736                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
737
738                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
739                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
740                             done, private, priority, flags));
741         }
742
743         return (zio);
744 }
745
746 zio_t *
747 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
748     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
749     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
750 {
751         zio_t *zio;
752
753         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
754         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
755             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
756         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
757
758         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
759             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, vd, offset, NULL,
760             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
761
762         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
763
764         return (zio);
765 }
766
767 zio_t *
768 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
769     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
770     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
771 {
772         zio_t *zio;
773
774         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
775         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
776             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
777         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
778
779         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
780             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, vd, offset, NULL,
781             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
782
783         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
784
785         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
786                 /*
787                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
788                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
789                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
790                  * being written to multiple places in parallel.
791                  */
792                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
793                 bcopy(data, wbuf, size);
794                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
795         }
796
797         return (zio);
798 }
799
800 /*
801  * Create a child I/O to do some work for us.
802  */
803 zio_t *
804 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
805         void *data, uint64_t size, int type, int priority, enum zio_flag flags,
806         zio_done_func_t *done, void *private)
807 {
808         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
809         zio_t *zio;
810
811         ASSERT(vd->vdev_parent ==
812             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
813
814         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
815                 /*
816                  * If we have the bp, then the child should perform the
817                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
818                  * detection as close to the leaves as possible and
819                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
820                  */
821                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
822                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
823         }
824
825         if (vd->vdev_children == 0)
826                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
827
828         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
829
830         /*
831          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
832          * even if the original read was.
833          */
834         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
835                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
836
837         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
838             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
839             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
840
841         return (zio);
842 }
843
844 zio_t *
845 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
846         int type, int priority, enum zio_flag flags,
847         zio_done_func_t *done, void *private)
848 {
849         zio_t *zio;
850
851         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
852
853         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
854             data, size, done, private, type, priority,
855             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
856             vd, offset, NULL,
857             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
858
859         return (zio);
860 }
861
862 void
863 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
864 {
865         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE,
866             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
867             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
868 }
869
870 void
871 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
872 {
873         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
874         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
875         ASSERT(size <= zio->io_size);
876
877         /*
878          * We don't shrink for raidz because of problems with the
879          * reconstruction when reading back less than the block size.
880          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
881          */
882         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
883         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
884                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
885 }
886
887 /*
888  * ==========================================================================
889  * Prepare to read and write logical blocks
890  * ==========================================================================
891  */
892
893 static int
894 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
895 {
896         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
897
898         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
899             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
900             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
901                 uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
902                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
903
904                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
905         }
906
907         if (!dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_metadata && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
908                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
909
910         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
911                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
912
913         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
914                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
915
916         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
917 }
918
919 static int
920 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
921 {
922         spa_t *spa = zio->io_spa;
923         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
924         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
925         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
926         uint64_t lsize = zio->io_size;
927         uint64_t psize = lsize;
928         int pass = 1;
929
930         /*
931          * If our children haven't all reached the ready stage,
932          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
933          */
934         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
935             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
936                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
937
938         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
939                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
940
941         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
942
943         if (zio->io_bp_override) {
944                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
945                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
946
947                 *bp = *zio->io_bp_override;
948                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
949
950                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
951                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
952
953                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
954                     zp->zp_dedup_verify);
955
956                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
957                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
958                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
959                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
960                 }
961                 zio->io_bp_override = NULL;
962                 BP_ZERO(bp);
963         }
964
965         if (bp->blk_birth == zio->io_txg) {
966                 /*
967                  * We're rewriting an existing block, which means we're
968                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
969                  * converge, it must eventually be the case that we don't
970                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
971                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
972                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
973                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
974                  */
975                 pass = spa_sync_pass(spa);
976
977                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
978                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
979                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
980
981                 if (pass > SYNC_PASS_DONT_COMPRESS)
982                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
983
984                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
985                 ASSERT(MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
986                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
987         }
988
989         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
990                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
991                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
992                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
993                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
994                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
995                 } else {
996                         ASSERT(psize < lsize);
997                         zio_push_transform(zio, cbuf, psize, lsize, NULL);
998                 }
999         }
1000
1001         /*
1002          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
1003          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
1004          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
1005          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
1006          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1007          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1008          */
1009         if (bp->blk_birth == zio->io_txg && BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1010             pass > SYNC_PASS_REWRITE) {
1011                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1012                 ASSERT(psize != 0);
1013                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1014                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1015         } else {
1016                 BP_ZERO(bp);
1017                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1018         }
1019
1020         if (psize == 0) {
1021                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1022         } else {
1023                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1024                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1025                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1026                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1027                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1028                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1029                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1030                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1031                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1032                 if (zp->zp_dedup) {
1033                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1034                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1035                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1036                 }
1037         }
1038
1039         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1040 }
1041
1042 static int
1043 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1044 {
1045         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1046
1047         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1048                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1049                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1050         }
1051
1052         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * ==========================================================================
1057  * Execute the I/O pipeline
1058  * ==========================================================================
1059  */
1060
1061 static void
1062 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q, boolean_t cutinline)
1063 {
1064         spa_t *spa = zio->io_spa;
1065         zio_type_t t = zio->io_type;
1066         int flags = TQ_NOSLEEP | (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1067
1068         /*
1069          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1070          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1071          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1072          */
1073         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1074                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1075
1076         /*
1077          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1078          */
1079         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1080                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1081
1082         /*
1083          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq.
1084          */
1085         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1086             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1] != NULL)
1087                 q++;
1088
1089         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1090
1091         while (taskq_dispatch(spa->spa_zio_taskq[t][q],
1092             (task_func_t *)zio_execute, zio, flags) == 0); /* do nothing */
1093 }
1094
1095 static boolean_t
1096 zio_taskq_member(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q)
1097 {
1098         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1099         spa_t *spa = zio->io_spa;
1100         zio_type_t t;
1101
1102         for (t = 0; t < ZIO_TYPES; t++)
1103                 if (taskq_member(spa->spa_zio_taskq[t][q], executor))
1104                         return (B_TRUE);
1105
1106         return (B_FALSE);
1107 }
1108
1109 static int
1110 zio_issue_async(zio_t *zio)
1111 {
1112         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1113
1114         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1115 }
1116
1117 void
1118 zio_interrupt(zio_t *zio)
1119 {
1120         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1121 }
1122
1123 /*
1124  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1125  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
1126  * dependent child I/Os; (3) the I/O issues, so we're waiting
1127  * for an I/O completion interrupt; (4) the I/O is delegated by
1128  * vdev-level caching or aggregation; (5) the I/O is deferred
1129  * due to vdev-level queueing; (6) the I/O is handed off to
1130  * another thread.  In all cases, the pipeline stops whenever
1131  * there's no CPU work; it never burns a thread in cv_wait().
1132  *
1133  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1134  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1135  */
1136 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1137
1138 /*
1139  * zio_execute() is a wrapper around the static function
1140  * __zio_execute() so that we can force  __zio_execute() to be
1141  * inlined.  This reduces stack overhead which is important
1142  * because __zio_execute() is called recursively in several zio
1143  * code paths.  zio_execute() itself cannot be inlined because
1144  * it is externally visible.
1145  */
1146 void
1147 zio_execute(zio_t *zio)
1148 {
1149         __zio_execute(zio);
1150 }
1151
1152 __attribute__((always_inline))
1153 static inline void
1154 __zio_execute(zio_t *zio)
1155 {
1156         zio->io_executor = curthread;
1157
1158         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1159                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1160                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1161                 dsl_pool_t *dsl;
1162                 boolean_t cut;
1163                 int rv;
1164
1165                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1166                 ASSERT(ISP2(stage));
1167                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1168
1169                 do {
1170                         stage <<= 1;
1171                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1172
1173                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1174
1175                 dsl = spa_get_dsl(zio->io_spa);
1176                 cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1177                     zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1178
1179                 /*
1180                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1181                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1182                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1183                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1184                  *
1185                  * If we are in the txg_sync_thread or being called
1186                  * during pool init issue async to minimize stack depth.
1187                  * Both of these call paths may be recursively called.
1188                  *
1189                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1190                  * be sent to disk promptly.
1191                  */
1192                 if (((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1193                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) ||
1194                     (dsl != NULL && dsl_pool_sync_context(dsl))) {
1195                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1196                         return;
1197                 }
1198
1199                 zio->io_stage = stage;
1200                 rv = zio_pipeline[highbit(stage) - 1](zio);
1201
1202                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1203                         return;
1204
1205                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1206         }
1207 }
1208
1209
1210 /*
1211  * ==========================================================================
1212  * Initiate I/O, either sync or async
1213  * ==========================================================================
1214  */
1215 int
1216 zio_wait(zio_t *zio)
1217 {
1218         int error;
1219
1220         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1221         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1222
1223         zio->io_waiter = curthread;
1224
1225         __zio_execute(zio);
1226
1227         mutex_enter(&zio->io_lock);
1228         while (zio->io_executor != NULL)
1229                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1230         mutex_exit(&zio->io_lock);
1231
1232         error = zio->io_error;
1233         zio_destroy(zio);
1234
1235         return (error);
1236 }
1237
1238 void
1239 zio_nowait(zio_t *zio)
1240 {
1241         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1242
1243         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1244             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1245                 /*
1246                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1247                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1248                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1249                  */
1250                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1251
1252                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root, zio);
1253         }
1254
1255         __zio_execute(zio);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * ==========================================================================
1260  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1261  * ==========================================================================
1262  */
1263
1264 static void
1265 zio_reexecute(zio_t *pio)
1266 {
1267         zio_t *cio, *cio_next;
1268         int c, w;
1269
1270         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1271         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1272         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1273         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1274
1275         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1276         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1277         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1278         pio->io_reexecute = 0;
1279         pio->io_error = 0;
1280         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1281                 pio->io_state[w] = 0;
1282         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1283                 pio->io_child_error[c] = 0;
1284
1285         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1286                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1287
1288         /*
1289          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1290          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1291          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1292          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1293          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1294          */
1295         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1296                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1297                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1298                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1299                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1300                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1301                 zio_reexecute(cio);
1302         }
1303
1304         /*
1305          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1306          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1307          * responsibility of the caller to wait on him.
1308          */
1309         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1310                 __zio_execute(pio);
1311 }
1312
1313 void
1314 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1315 {
1316         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1317                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1318                     "failure and the failure mode property for this pool "
1319                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1320
1321         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1322
1323         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1324
1325         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1326                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1327                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1328                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1329
1330         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1331
1332         if (zio != NULL) {
1333                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1334                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1335                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1336                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1337                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1338                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1339         }
1340
1341         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1342 }
1343
1344 int
1345 zio_resume(spa_t *spa)
1346 {
1347         zio_t *pio;
1348
1349         /*
1350          * Reexecute all previously suspended i/o.
1351          */
1352         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1353         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1354         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1355         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1356         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1357         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1358
1359         if (pio == NULL)
1360                 return (0);
1361
1362         zio_reexecute(pio);
1363         return (zio_wait(pio));
1364 }
1365
1366 void
1367 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1368 {
1369         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1370         while (spa_suspended(spa))
1371                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1372         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * ==========================================================================
1377  * Gang blocks.
1378  *
1379  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1380  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1381  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1382  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1383  * block from smaller fragments.
1384  *
1385  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1386  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1387  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1388  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1389  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1390  *
1391  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1392  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1393  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1394  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1395  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1396  *
1397  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1398  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1399  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1400  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1401  *
1402  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1403  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1404  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1405  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1406  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1407  * bps for every constituent of the gang block.
1408  *
1409  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1410  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1411  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1412  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1413  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1414  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1415  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1416  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1417  * gang header's blk_cksum as described above.
1418  *
1419  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1420  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1421  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1422  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1423  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1424  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1425  *
1426  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1427  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1428  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1429  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1430  *
1431  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1432  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1433  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1434  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1435  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1436  *
1437  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1438  * ==========================================================================
1439  */
1440
1441 static zio_t *
1442 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1443 {
1444         if (gn != NULL)
1445                 return (pio);
1446
1447         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1448             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1449             &pio->io_bookmark));
1450 }
1451
1452 zio_t *
1453 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1454 {
1455         zio_t *zio;
1456
1457         if (gn != NULL) {
1458                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1459                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1460                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1461                 /*
1462                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1463                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1464                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1465                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1466                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1467                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1468                  * this is just good hygiene.)
1469                  */
1470                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1471                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1472                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1473                 }
1474                 /*
1475                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1476                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1477                  */
1478                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1479                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1480         } else {
1481                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1482                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1483                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1484         }
1485
1486         return (zio);
1487 }
1488
1489 /* ARGSUSED */
1490 zio_t *
1491 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1492 {
1493         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1494             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1495 }
1496
1497 /* ARGSUSED */
1498 zio_t *
1499 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1500 {
1501         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1502             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1503 }
1504
1505 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1506         NULL,
1507         zio_read_gang,
1508         zio_rewrite_gang,
1509         zio_free_gang,
1510         zio_claim_gang,
1511         NULL
1512 };
1513
1514 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1515
1516 static zio_gang_node_t *
1517 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1518 {
1519         zio_gang_node_t *gn;
1520
1521         ASSERT(*gnpp == NULL);
1522
1523         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_PUSHPAGE);
1524         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1525         *gnpp = gn;
1526
1527         return (gn);
1528 }
1529
1530 static void
1531 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1532 {
1533         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1534         int g;
1535
1536         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1537                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1538
1539         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1540         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1541         *gnpp = NULL;
1542 }
1543
1544 static void
1545 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1546 {
1547         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1548         int g;
1549
1550         if (gn == NULL)
1551                 return;
1552
1553         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1554                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1555
1556         zio_gang_node_free(gnpp);
1557 }
1558
1559 static void
1560 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1561 {
1562         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1563
1564         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1565         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1566
1567         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1568             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1569             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1570 }
1571
1572 static void
1573 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1574 {
1575         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1576         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1577         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1578         int g;
1579
1580         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1581         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1582
1583         if (zio->io_error)
1584                 return;
1585
1586         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1587                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1588
1589         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1590         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1591         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1592
1593         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1594                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1595                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1596                         continue;
1597                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1598         }
1599 }
1600
1601 static void
1602 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1603 {
1604         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1605         zio_t *zio;
1606         int g;
1607
1608         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1609         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1610         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1611
1612         /*
1613          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1614          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1615          */
1616         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1617
1618         if (gn != NULL) {
1619                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1620
1621                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1622                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1623                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1624                                 continue;
1625                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1626                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1627                 }
1628         }
1629
1630         if (gn == gio->io_gang_tree)
1631                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1632
1633         if (zio != pio)
1634                 zio_nowait(zio);
1635 }
1636
1637 static int
1638 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1639 {
1640         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1641
1642         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1643         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1644
1645         zio->io_gang_leader = zio;
1646
1647         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1648
1649         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1650 }
1651
1652 static int
1653 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1654 {
1655         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1656
1657         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1658                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1659
1660         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1661         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1662
1663         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1664                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1665         else
1666                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1667
1668         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1669
1670         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1671 }
1672
1673 static void
1674 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1675 {
1676         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1677         ASSERTV(zio_t *gio = zio->io_gang_leader;)
1678         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1679         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1680         uint64_t asize;
1681         int d;
1682
1683         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1684                 return;
1685
1686         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1687
1688         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1689         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1690         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1691         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1692         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1693
1694         mutex_enter(&pio->io_lock);
1695         for (d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1696                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1697                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1698                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1699                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1700         }
1701         mutex_exit(&pio->io_lock);
1702 }
1703
1704 static int
1705 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1706 {
1707         spa_t *spa = pio->io_spa;
1708         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1709         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1710         zio_t *zio;
1711         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1712         zio_gbh_phys_t *gbh;
1713         uint64_t txg = pio->io_txg;
1714         uint64_t resid = pio->io_size;
1715         uint64_t lsize;
1716         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1717         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1718         zio_prop_t zp;
1719         int g, error;
1720
1721         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1722             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1723             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1724         if (error) {
1725                 pio->io_error = error;
1726                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1727         }
1728
1729         if (pio == gio) {
1730                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1731         } else {
1732                 gnpp = pio->io_private;
1733                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1734         }
1735
1736         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1737         gbh = gn->gn_gbh;
1738         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1739
1740         /*
1741          * Create the gang header.
1742          */
1743         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1744             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1745
1746         /*
1747          * Create and nowait the gang children.
1748          */
1749         for (g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1750                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1751                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1752                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1753
1754                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1755                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1756                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1757                 zp.zp_level = 0;
1758                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1759                 zp.zp_dedup = 0;
1760                 zp.zp_dedup_verify = 0;
1761
1762                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1763                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1764                     zio_write_gang_member_ready, NULL, &gn->gn_child[g],
1765                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1766                     &pio->io_bookmark));
1767         }
1768
1769         /*
1770          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1771          */
1772         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1773
1774         zio_nowait(zio);
1775
1776         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * ==========================================================================
1781  * Dedup
1782  * ==========================================================================
1783  */
1784 static void
1785 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
1786 {
1787         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1788         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1789         ddt_phys_t *ddp;
1790         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1791
1792         mutex_enter(&pio->io_lock);
1793         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
1794         if (zio->io_error == 0)
1795                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
1796         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
1797                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
1798         else
1799                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
1800         mutex_exit(&pio->io_lock);
1801 }
1802
1803 static int
1804 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
1805 {
1806         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1807         int p;
1808
1809         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1810         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1811         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1812
1813         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1814                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1815                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
1816                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
1817                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
1818                 blkptr_t blk;
1819
1820                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1821                 zio->io_vsd = dde;
1822
1823                 if (ddp_self == NULL)
1824                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1825
1826                 for (p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
1827                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
1828                                 continue;
1829                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
1830                             &blk);
1831                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
1832                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
1833                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
1834                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
1835                             &zio->io_bookmark));
1836                 }
1837                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1838         }
1839
1840         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
1841             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
1842             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
1843
1844         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1845 }
1846
1847 static int
1848 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
1849 {
1850         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1851
1852         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
1853                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1854
1855         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1856         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1857         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1858
1859         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1860                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1861                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
1862                 if (ddt == NULL) {
1863                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
1864                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1865                 }
1866                 if (dde == NULL) {
1867                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
1868                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1869                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1870                 }
1871                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
1872                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
1873                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
1874                 }
1875                 ddt_repair_done(ddt, dde);
1876                 zio->io_vsd = NULL;
1877         }
1878
1879         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1880
1881         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1882 }
1883
1884 static boolean_t
1885 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
1886 {
1887         spa_t *spa = zio->io_spa;
1888         int p;
1889
1890         /*
1891          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
1892          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
1893          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
1894          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
1895          */
1896         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1897                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
1898
1899                 if (lio != NULL) {
1900                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
1901                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
1902                             zio->io_orig_size) != 0);
1903                 }
1904         }
1905
1906         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1907                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1908
1909                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
1910                         arc_buf_t *abuf = NULL;
1911                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
1912                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
1913                         int error;
1914
1915                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
1916
1917                         ddt_exit(ddt);
1918
1919                         error = arc_read_nolock(NULL, spa, &blk,
1920                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
1921                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1922                             &aflags, &zio->io_bookmark);
1923
1924                         if (error == 0) {
1925                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
1926                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
1927                                     zio->io_orig_size) != 0)
1928                                         error = EEXIST;
1929                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
1930                         }
1931
1932                         ddt_enter(ddt);
1933                         return (error != 0);
1934                 }
1935         }
1936
1937         return (B_FALSE);
1938 }
1939
1940 static void
1941 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
1942 {
1943         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1944         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1945         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1946         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1947         zio_t *pio;
1948
1949         if (zio->io_error)
1950                 return;
1951
1952         ddt_enter(ddt);
1953
1954         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1955
1956         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
1957
1958         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
1959                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
1960
1961         ddt_exit(ddt);
1962 }
1963
1964 static void
1965 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
1966 {
1967         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1968         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1969         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1970         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1971
1972         ddt_enter(ddt);
1973
1974         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1975         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1976         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1977
1978         if (zio->io_error == 0) {
1979                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
1980                         ddt_phys_addref(ddp);
1981         } else {
1982                 ddt_phys_clear(ddp);
1983         }
1984
1985         ddt_exit(ddt);
1986 }
1987
1988 static void
1989 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
1990 {
1991         int p = DDT_PHYS_DITTO;
1992         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1993         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1994         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1995         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1996         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
1997         ASSERTV(zio_prop_t *zp = &zio->io_prop);
1998
1999         ddt_enter(ddt);
2000
2001         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
2002         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
2003         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
2004
2005         if (zio->io_error == 0) {
2006                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
2007                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2008                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
2009                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2010                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
2011                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2012         }
2013
2014         ddt_exit(ddt);
2015 }
2016
2017 static int
2018 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2019 {
2020         spa_t *spa = zio->io_spa;
2021         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2022         uint64_t txg = zio->io_txg;
2023         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2024         int p = zp->zp_copies;
2025         int ditto_copies;
2026         zio_t *cio = NULL;
2027         zio_t *dio = NULL;
2028         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2029         ddt_entry_t *dde;
2030         ddt_phys_t *ddp;
2031
2032         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2033         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2034         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2035
2036         ddt_enter(ddt);
2037         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2038         ddp = &dde->dde_phys[p];
2039
2040         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2041                 /*
2042                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2043                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2044                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2045                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2046                  */
2047                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2048                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2049                         zio_pop_transforms(zio);
2050                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2051                         BP_ZERO(bp);
2052                 } else {
2053                         zp->zp_dedup = 0;
2054                 }
2055                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2056                 ddt_exit(ddt);
2057                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2058         }
2059
2060         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2061         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2062
2063         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2064             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2065                 zio_prop_t czp = *zp;
2066
2067                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2068
2069                 /*
2070                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2071                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2072                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2073                  * This is safe, because using the override bp is just an
2074                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2075                  */
2076                 if (zio->io_bp_override) {
2077                         zio_pop_transforms(zio);
2078                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2079                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2080                         zio->io_bp_override = NULL;
2081                         BP_ZERO(bp);
2082                         ddt_exit(ddt);
2083                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2084                 }
2085
2086                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2087                     zio->io_orig_size, &czp, NULL,
2088                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2089                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2090
2091                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2092                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2093         }
2094
2095         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2096                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2097                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2098                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2099                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2100                 else
2101                         ddt_phys_addref(ddp);
2102         } else if (zio->io_bp_override) {
2103                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2104                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2105                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2106                 ddt_phys_addref(ddp);
2107         } else {
2108                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2109                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready,
2110                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2111                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2112
2113                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2114                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2115         }
2116
2117         ddt_exit(ddt);
2118
2119         if (cio)
2120                 zio_nowait(cio);
2121         if (dio)
2122                 zio_nowait(dio);
2123
2124         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2125 }
2126
2127 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2128
2129 static int
2130 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2131 {
2132         spa_t *spa = zio->io_spa;
2133         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2134         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2135         ddt_entry_t *dde;
2136         ddt_phys_t *ddp;
2137
2138         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2139         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2140
2141         ddt_enter(ddt);
2142         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2143         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2144         ddt_phys_decref(ddp);
2145         ddt_exit(ddt);
2146
2147         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2148 }
2149
2150 /*
2151  * ==========================================================================
2152  * Allocate and free blocks
2153  * ==========================================================================
2154  */
2155 static int
2156 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2157 {
2158         spa_t *spa = zio->io_spa;
2159         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2160         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2161         int error;
2162         int flags = 0;
2163
2164         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2165                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2166                 zio->io_gang_leader = zio;
2167         }
2168
2169         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2170         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(bp), ==, 0);
2171         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2172         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2173         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2174
2175         /*
2176          * The dump device does not support gang blocks so allocation on
2177          * behalf of the dump device (i.e. ZIO_FLAG_NODATA) must avoid
2178          * the "fast" gang feature.
2179          */
2180         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) ? METASLAB_GANG_AVOID : 0;
2181         flags |= (zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD) ?
2182             METASLAB_GANG_CHILD : 0;
2183         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2184             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, flags);
2185
2186         if (error) {
2187                 spa_dbgmsg(spa, "%s: metaslab allocation failure: zio %p, "
2188                     "size %llu, error %d", spa_name(spa), zio, zio->io_size,
2189                     error);
2190                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2191                         return (zio_write_gang_block(zio));
2192                 zio->io_error = error;
2193         }
2194
2195         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2196 }
2197
2198 static int
2199 zio_dva_free(zio_t *zio)
2200 {
2201         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2202
2203         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2204 }
2205
2206 static int
2207 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2208 {
2209         int error;
2210
2211         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2212         if (error)
2213                 zio->io_error = error;
2214
2215         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2220  * and we want to give back the block we just allocated.
2221  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2222  */
2223 static void
2224 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2225 {
2226         int g;
2227
2228         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2229         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2230
2231         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2232                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2233
2234         if (gn != NULL) {
2235                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2236                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2237                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2238                 }
2239         }
2240 }
2241
2242 /*
2243  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2244  */
2245 int
2246 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2247     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2248 {
2249         int error = 1;
2250
2251         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2252
2253         if (use_slog)
2254                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2255                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2256
2257         if (error)
2258                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2259                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2260
2261         if (error == 0) {
2262                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2263                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2264                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2265                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2266                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2267                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2268                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2269                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2270                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2271                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2272         }
2273
2274         return (error);
2275 }
2276
2277 /*
2278  * Free an intent log block.
2279  */
2280 void
2281 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2282 {
2283         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2284         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2285
2286         zio_free(spa, txg, bp);
2287 }
2288
2289 /*
2290  * ==========================================================================
2291  * Read and write to physical devices
2292  * ==========================================================================
2293  */
2294 static int
2295 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2296 {
2297         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2298         uint64_t align;
2299         spa_t *spa = zio->io_spa;
2300
2301         ASSERT(zio->io_error == 0);
2302         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2303
2304         if (vd == NULL) {
2305                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2306                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2307
2308                 /*
2309                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2310                  */
2311                 return (vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio));
2312         }
2313
2314         /*
2315          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2316          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2317          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2318          * characteristics:
2319          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2320          *      - any reads of user data
2321          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2322          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2323          */
2324         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2325             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2326             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2327             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2328                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2329                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2330                 if (old != new)
2331                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2332         }
2333
2334         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2335
2336         if (P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2337                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2338                 char *abuf = zio_buf_alloc(asize);
2339                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2340                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2341                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2342                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2343                 }
2344                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, asize, zio_subblock);
2345         }
2346
2347         ASSERT(P2PHASE(zio->io_offset, align) == 0);
2348         ASSERT(P2PHASE(zio->io_size, align) == 0);
2349         VERIFY(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || spa_writeable(spa));
2350
2351         /*
2352          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2353          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2354          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2355          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2356          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2357          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2358          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2359          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2360          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2361          * The same logic applies to any form of nested replication:
2362          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2363          */
2364         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2365             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2366             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2367             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2368                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2369                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2370                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2371         }
2372
2373         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2374             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)) {
2375
2376                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio) == 0)
2377                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2378
2379                 if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2380                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2381
2382                 if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2383                         zio->io_error = ENXIO;
2384                         zio_interrupt(zio);
2385                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2386                 }
2387         }
2388
2389         return (vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio));
2390 }
2391
2392 static int
2393 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2394 {
2395         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2396         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2397         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2398
2399         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2400                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2401
2402         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2403
2404         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2405
2406                 vdev_queue_io_done(zio);
2407
2408                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2409                         vdev_cache_write(zio);
2410
2411                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2412                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2413                             zio, EIO);
2414
2415                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2416                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2417
2418                 if (zio->io_error) {
2419                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2420                                 zio->io_error = ENXIO;
2421                         } else {
2422                                 unexpected_error = B_TRUE;
2423                         }
2424                 }
2425         }
2426
2427         ops->vdev_op_io_done(zio);
2428
2429         if (unexpected_error)
2430                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2431
2432         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2433 }
2434
2435 /*
2436  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2437  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2438  */
2439 static void
2440 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2441     const void *good_buf)
2442 {
2443         /* no processing needed */
2444         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2445 }
2446
2447 /*ARGSUSED*/
2448 void
2449 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2450 {
2451         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2452
2453         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2454
2455         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2456         zcr->zcr_cbdata = buf;
2457         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2458         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2459 }
2460
2461 static int
2462 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2463 {
2464         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2465
2466         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2467                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2468
2469         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2470                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2471
2472         if (zio->io_vsd != NULL) {
2473                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2474                 zio->io_vsd = NULL;
2475         }
2476
2477         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2478                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2479
2480         /*
2481          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2482          *
2483          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2484          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2485          */
2486         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2487             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2488                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2489                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2490                 zio->io_error = 0;
2491                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2492                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2493                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2494                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2495                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2496                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2497         }
2498
2499         /*
2500          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2501          * if the device is not accessible at all.
2502          */
2503         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2504             !vdev_accessible(vd, zio))
2505                 zio->io_error = ENXIO;
2506
2507         /*
2508          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2509          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2510          */
2511         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2512             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
2513                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2514
2515         if (zio->io_error)
2516                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2517
2518         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2519 }
2520
2521 void
2522 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2523 {
2524         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2525         ASSERT(zio->io_error == 0);
2526
2527         zio->io_stage >>= 1;
2528 }
2529
2530 void
2531 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2532 {
2533         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2534
2535         zio->io_stage >>= 1;
2536 }
2537
2538 void
2539 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2540 {
2541         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2542         ASSERT(zio->io_error == 0);
2543
2544         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2545         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2546 }
2547
2548 /*
2549  * ==========================================================================
2550  * Generate and verify checksums
2551  * ==========================================================================
2552  */
2553 static int
2554 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2555 {
2556         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2557         enum zio_checksum checksum;
2558
2559         if (bp == NULL) {
2560                 /*
2561                  * This is zio_write_phys().
2562                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2563                  */
2564                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2565
2566                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2567                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2568
2569                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2570         } else {
2571                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2572                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2573                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2574                 } else {
2575                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2576                 }
2577         }
2578
2579         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2580
2581         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2582 }
2583
2584 static int
2585 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2586 {
2587         zio_bad_cksum_t info;
2588         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2589         int error;
2590
2591         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2592
2593         if (bp == NULL) {
2594                 /*
2595                  * This is zio_read_phys().
2596                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2597                  */
2598                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2599                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2600
2601                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2602         }
2603
2604         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2605                 zio->io_error = error;
2606                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2607                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2608                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2609                             zio->io_size, NULL, &info);
2610                 }
2611         }
2612
2613         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2614 }
2615
2616 /*
2617  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2618  */
2619 void
2620 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2621 {
2622         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2623 }
2624
2625 /*
2626  * ==========================================================================
2627  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2628  * An error of 0 indictes success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2629  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2630  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2631  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2632  * ==========================================================================
2633  */
2634 int
2635 zio_worst_error(int e1, int e2)
2636 {
2637         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2638         int r1, r2;
2639
2640         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2641                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2642                         break;
2643
2644         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
2645                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
2646                         break;
2647
2648         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
2649 }
2650
2651 /*
2652  * ==========================================================================
2653  * I/O completion
2654  * ==========================================================================
2655  */
2656 static int
2657 zio_ready(zio_t *zio)
2658 {
2659         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2660         zio_t *pio, *pio_next;
2661
2662         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
2663             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
2664                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2665
2666         if (zio->io_ready) {
2667                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2668                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2669                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
2670
2671                 zio->io_ready(zio);
2672         }
2673
2674         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
2675                 zio->io_bp_copy = *bp;
2676
2677         if (zio->io_error)
2678                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2679
2680         mutex_enter(&zio->io_lock);
2681         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
2682         pio = zio_walk_parents(zio);
2683         mutex_exit(&zio->io_lock);
2684
2685         /*
2686          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
2687          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
2688          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
2689          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
2690          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
2691          */
2692         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
2693                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2694                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
2695         }
2696
2697         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
2698                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
2699                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
2700                 } else {
2701                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
2702                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
2703                 }
2704         }
2705
2706         if (zio_injection_enabled &&
2707             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
2708                 zio_handle_ignored_writes(zio);
2709
2710         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2711 }
2712
2713 static int
2714 zio_done(zio_t *zio)
2715 {
2716         zio_t *pio, *pio_next;
2717         int c, w;
2718
2719         /*
2720          * If our children haven't all completed,
2721          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
2722          */
2723         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
2724             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
2725             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
2726             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
2727                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2728
2729         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
2730                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2731                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
2732
2733         if (zio->io_bp != NULL) {
2734                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[0] == 0);
2735                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[1] == 0);
2736                 ASSERT(bcmp(zio->io_bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
2737                     (zio->io_bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
2738                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) &&
2739                     zio->io_bp_override == NULL &&
2740                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
2741                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(zio->io_bp));
2742                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
2743                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == 0 ||
2744                             (BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == BP_GET_NDVAS(zio->io_bp)));
2745                 }
2746         }
2747
2748         /*
2749          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
2750          */
2751         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
2752         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
2753         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
2754
2755         /*
2756          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
2757          * checksum reports now while we still have the transformed data.
2758          */
2759         if (zio->io_error == 0) {
2760                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2761                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2762                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
2763                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2764                         char *abuf = zio->io_data;
2765
2766                         if (asize != zio->io_size) {
2767                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
2768                                 bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2769                                 bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2770                         }
2771
2772                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2773                         zcr->zcr_next = NULL;
2774                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
2775                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2776
2777                         if (asize != zio->io_size)
2778                                 zio_buf_free(abuf, asize);
2779                 }
2780         }
2781
2782         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
2783
2784         vdev_stat_update(zio, zio->io_size);
2785
2786         /*
2787          * If this I/O is attached to a particular vdev is slow, exeeding
2788          * 30 seconds to complete, post an error described the I/O delay.
2789          * We ignore these errors if the device is currently unavailable.
2790          */
2791         if (zio->io_delay >= zio_delay_max) {
2792                 if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2793                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY, zio->io_spa,
2794                                          zio->io_vd, zio, 0, 0);
2795         }
2796
2797         if (zio->io_error) {
2798                 /*
2799                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
2800                  * generate an error message describing the I/O failure
2801                  * at the block level.  We ignore these errors if the
2802                  * device is currently unavailable.
2803                  */
2804                 if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
2805                         !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2806                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, zio->io_spa,
2807                                                 zio->io_vd, zio, 0, 0);
2808
2809                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
2810                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
2811                     zio == zio->io_logical) {
2812                         /*
2813                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
2814                          * error and generate a logical data ereport.
2815                          */
2816                         spa_log_error(zio->io_spa, zio);
2817                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, zio->io_spa, NULL, zio,
2818                             0, 0);
2819                 }
2820         }
2821
2822         if (zio->io_error && zio == zio->io_logical) {
2823                 /*
2824                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
2825                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
2826                  */
2827                 ASSERT(zio->io_vd == NULL && zio->io_bp != NULL);
2828                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2829
2830                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
2831                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
2832                         if (zio->io_error != ENOSPC)
2833                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
2834                         else
2835                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2836                 }
2837
2838                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2839                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
2840                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
2841                     zio->io_error == ENXIO &&
2842                     spa_load_state(zio->io_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
2843                     spa_get_failmode(zio->io_spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
2844                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2845
2846                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
2847                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2848
2849                 /*
2850                  * Here is a possibly good place to attempt to do
2851                  * either combinatorial reconstruction or error correction
2852                  * based on checksums.  It also might be a good place
2853                  * to send out preliminary ereports before we suspend
2854                  * processing.
2855                  */
2856         }
2857
2858         /*
2859          * If there were logical child errors, they apply to us now.
2860          * We defer this until now to avoid conflating logical child
2861          * errors with errors that happened to the zio itself when
2862          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
2863          */
2864         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
2865
2866         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
2867             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
2868             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE))
2869                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, zio->io_bp);
2870
2871         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
2872
2873         /*
2874          * Godfather I/Os should never suspend.
2875          */
2876         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2877             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
2878                 zio->io_reexecute = 0;
2879
2880         if (zio->io_reexecute) {
2881                 /*
2882                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
2883                  *
2884                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
2885                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
2886                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
2887                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
2888                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
2889                  *
2890                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
2891                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
2892                  * parents not executing until children are ready.
2893                  */
2894                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2895
2896                 zio->io_gang_leader = NULL;
2897
2898                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2899                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2900                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2901
2902                 /*
2903                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
2904                  * not a true parent to them. It will track them through
2905                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
2906                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
2907                  * I/O to return status without blocking.
2908                  */
2909                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2910                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2911                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
2912
2913                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2914                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
2915                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2916                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2917                         }
2918                 }
2919
2920                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
2921                         /*
2922                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
2923                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
2924                          * upward since we haven't permanently failed yet.
2925                          */
2926                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
2927                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
2928                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2929                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
2930                         /*
2931                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
2932                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
2933                          */
2934                         zio_suspend(zio->io_spa, zio);
2935                 } else {
2936                         /*
2937                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
2938                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
2939                          */
2940                         (void) taskq_dispatch(
2941                             zio->io_spa->spa_zio_taskq[ZIO_TYPE_CLAIM][ZIO_TASKQ_ISSUE],
2942                             (task_func_t *)zio_reexecute, zio, TQ_SLEEP);
2943                 }
2944                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2945         }
2946
2947         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
2948         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
2949         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
2950
2951         /*
2952          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
2953          */
2954         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2955                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2956                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2957                 zcr->zcr_next = NULL;
2958                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
2959                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2960         }
2961
2962         /*
2963          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
2964          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
2965          * such, cannot acquire any new parents.
2966          */
2967         if (zio->io_done)
2968                 zio->io_done(zio);
2969
2970         mutex_enter(&zio->io_lock);
2971         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2972         mutex_exit(&zio->io_lock);
2973
2974         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2975                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2976                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2977                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2978                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2979         }
2980
2981         if (zio->io_waiter != NULL) {
2982                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2983                 zio->io_executor = NULL;
2984                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
2985                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2986         } else {
2987                 zio_destroy(zio);
2988         }
2989
2990         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * ==========================================================================
2995  * I/O pipeline definition
2996  * ==========================================================================
2997  */
2998 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
2999         NULL,
3000         zio_read_bp_init,
3001         zio_free_bp_init,
3002         zio_issue_async,
3003         zio_write_bp_init,
3004         zio_checksum_generate,
3005         zio_ddt_read_start,
3006         zio_ddt_read_done,
3007         zio_ddt_write,
3008         zio_ddt_free,
3009         zio_gang_assemble,
3010         zio_gang_issue,
3011         zio_dva_allocate,
3012         zio_dva_free,
3013         zio_dva_claim,
3014         zio_ready,
3015         zio_vdev_io_start,
3016         zio_vdev_io_done,
3017         zio_vdev_io_assess,
3018         zio_checksum_verify,
3019         zio_done
3020 };
3021
3022 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
3023 /* Fault injection */
3024 EXPORT_SYMBOL(zio_injection_enabled);
3025 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_fault);
3026 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_list_next);
3027 EXPORT_SYMBOL(zio_clear_fault);
3028 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_fault_injection);
3029 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_device_injection);
3030 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_label_injection);
3031 EXPORT_SYMBOL(zio_priority_table);
3032 EXPORT_SYMBOL(zio_type_name);
3033
3034 module_param(zio_bulk_flags, int, 0644);
3035 MODULE_PARM_DESC(zio_bulk_flags, "Additional flags to pass to bulk buffers");
3036
3037 module_param(zio_delay_max, int, 0644);
3038 MODULE_PARM_DESC(zio_delay_max, "Max zio millisec delay before posting event");
3039
3040 module_param(zio_requeue_io_start_cut_in_line, int, 0644);
3041 MODULE_PARM_DESC(zio_requeue_io_start_cut_in_line, "Prioritize requeued I/O");
3042 #endif