Initial zio delay timing
[zfs.git] / module / zfs / zio.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  */
24
25 #include <sys/zfs_context.h>
26 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
27 #include <sys/spa.h>
28 #include <sys/txg.h>
29 #include <sys/spa_impl.h>
30 #include <sys/vdev_impl.h>
31 #include <sys/zio_impl.h>
32 #include <sys/zio_compress.h>
33 #include <sys/zio_checksum.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/arc.h>
36 #include <sys/ddt.h>
37
38 /*
39  * ==========================================================================
40  * I/O priority table
41  * ==========================================================================
42  */
43 uint8_t zio_priority_table[ZIO_PRIORITY_TABLE_SIZE] = {
44         0,      /* ZIO_PRIORITY_NOW             */
45         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_READ       */
46         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE      */
47         0,      /* ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE       */
48         1,      /* ZIO_PRIORITY_CACHE_FILL      */
49         1,      /* ZIO_PRIORITY_AGG             */
50         4,      /* ZIO_PRIORITY_FREE            */
51         4,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE     */
52         6,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ      */
53         10,     /* ZIO_PRIORITY_RESILVER        */
54         20,     /* ZIO_PRIORITY_SCRUB           */
55         2,      /* ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH    */
56 };
57
58 /*
59  * ==========================================================================
60  * I/O type descriptions
61  * ==========================================================================
62  */
63 char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
64         "zio_null", "zio_read", "zio_write", "zio_free", "zio_claim",
65         "zio_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
84 /*
85  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
86  * stage set or will have it later in its lifetime.
87  */
88 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
89
90 boolean_t       zio_requeue_io_start_cut_in_line = B_TRUE;
91
92 #ifdef ZFS_DEBUG
93 int zio_buf_debug_limit = 16384;
94 #else
95 int zio_buf_debug_limit = 0;
96 #endif
97
98 static inline void __zio_execute(zio_t *zio);
99
100 void
101 zio_init(void)
102 {
103         size_t c;
104         vmem_t *data_alloc_arena = NULL;
105
106 #ifdef _KERNEL
107         data_alloc_arena = zio_alloc_arena;
108 #endif
109         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
110             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
111         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
112             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
113
114         /*
115          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
116          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
117          * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
118          * a cache for each multiple of PAGESIZE.
119          */
120         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
121                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
122                 size_t p2 = size;
123                 size_t align = 0;
124
125                 while (p2 & (p2 - 1))
126                         p2 &= p2 - 1;
127
128                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
129                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
130                 } else if (P2PHASE(size, PAGESIZE) == 0) {
131                         align = PAGESIZE;
132                 } else if (P2PHASE(size, p2 >> 2) == 0) {
133                         align = p2 >> 2;
134                 }
135
136                 if (align != 0) {
137                         char name[36];
138                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
139                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
140                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
141                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
142                             zio_bulk_flags);
143
144                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
145                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
146                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, data_alloc_arena,
147                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
148                             zio_bulk_flags);
149                 }
150         }
151
152         while (--c != 0) {
153                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
154                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
155                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
156
157                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
158                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
159                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
160         }
161
162         zio_inject_init();
163 }
164
165 void
166 zio_fini(void)
167 {
168         size_t c;
169         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
170         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
171
172         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
173                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
174                         last_cache = zio_buf_cache[c];
175                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
176                 }
177                 zio_buf_cache[c] = NULL;
178
179                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
180                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
181                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
182                 }
183                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
184         }
185
186         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
187         kmem_cache_destroy(zio_cache);
188
189         zio_inject_fini();
190 }
191
192 /*
193  * ==========================================================================
194  * Allocate and free I/O buffers
195  * ==========================================================================
196  */
197
198 /*
199  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
200  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
201  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
202  * excess / transient data in-core during a crashdump.
203  */
204 void *
205 zio_buf_alloc(size_t size)
206 {
207         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
208
209         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
210
211         return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
212 }
213
214 /*
215  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
216  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
217  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
218  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
219  */
220 void *
221 zio_data_buf_alloc(size_t size)
222 {
223         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
224
225         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
226
227         return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
228 }
229
230 void
231 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
232 {
233         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
234
235         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
236
237         kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
238 }
239
240 void
241 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
242 {
243         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
244
245         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
246
247         kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
248 }
249
250 /*
251  * ==========================================================================
252  * Push and pop I/O transform buffers
253  * ==========================================================================
254  */
255 static void
256 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
257         zio_transform_func_t *transform)
258 {
259         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_SLEEP);
260
261         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
262         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
263         zt->zt_bufsize = bufsize;
264         zt->zt_transform = transform;
265
266         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
267         zio->io_transform_stack = zt;
268
269         zio->io_data = data;
270         zio->io_size = size;
271 }
272
273 static void
274 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
275 {
276         zio_transform_t *zt;
277
278         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
279                 if (zt->zt_transform != NULL)
280                         zt->zt_transform(zio,
281                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
282
283                 if (zt->zt_bufsize != 0)
284                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
285
286                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
287                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
288                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
289
290                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
291         }
292 }
293
294 /*
295  * ==========================================================================
296  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
297  * ==========================================================================
298  */
299 static void
300 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
301 {
302         ASSERT(zio->io_size > size);
303
304         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
305                 bcopy(zio->io_data, data, size);
306 }
307
308 static void
309 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
310 {
311         if (zio->io_error == 0 &&
312             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
313             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
314                 zio->io_error = EIO;
315 }
316
317 /*
318  * ==========================================================================
319  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
320  * ==========================================================================
321  */
322 /*
323  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
324  *        continue calling these functions until they return NULL.
325  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
326  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
327  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
328  *        io_walk_link, which gets annoying.)
329  */
330 zio_t *
331 zio_walk_parents(zio_t *cio)
332 {
333         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
334         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
335
336         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
337         cio->io_walk_link = zl;
338
339         if (zl == NULL)
340                 return (NULL);
341
342         ASSERT(zl->zl_child == cio);
343         return (zl->zl_parent);
344 }
345
346 zio_t *
347 zio_walk_children(zio_t *pio)
348 {
349         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
350         list_t *cl = &pio->io_child_list;
351
352         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
353         pio->io_walk_link = zl;
354
355         if (zl == NULL)
356                 return (NULL);
357
358         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
359         return (zl->zl_child);
360 }
361
362 zio_t *
363 zio_unique_parent(zio_t *cio)
364 {
365         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
366
367         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
368         return (pio);
369 }
370
371 void
372 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
373 {
374         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP);
375         int w;
376
377         /*
378          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
379          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
380          * Vdev I/Os can only have vdev children.
381          * The following ASSERT captures all of these constraints.
382          */
383         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
384
385         zl->zl_parent = pio;
386         zl->zl_child = cio;
387
388         mutex_enter(&cio->io_lock);
389         mutex_enter(&pio->io_lock);
390
391         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
392
393         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
394                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
395
396         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
397         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
398
399         pio->io_child_count++;
400         cio->io_parent_count++;
401
402         mutex_exit(&pio->io_lock);
403         mutex_exit(&cio->io_lock);
404 }
405
406 static void
407 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
408 {
409         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
410         ASSERT(zl->zl_child == cio);
411
412         mutex_enter(&cio->io_lock);
413         mutex_enter(&pio->io_lock);
414
415         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
416         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
417
418         pio->io_child_count--;
419         cio->io_parent_count--;
420
421         mutex_exit(&pio->io_lock);
422         mutex_exit(&cio->io_lock);
423
424         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
425 }
426
427 static boolean_t
428 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
429 {
430         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
431         boolean_t waiting = B_FALSE;
432
433         mutex_enter(&zio->io_lock);
434         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
435         if (*countp != 0) {
436                 zio->io_stage >>= 1;
437                 zio->io_stall = countp;
438                 waiting = B_TRUE;
439         }
440         mutex_exit(&zio->io_lock);
441
442         return (waiting);
443 }
444
445 __attribute__((always_inline))
446 static inline void
447 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
448 {
449         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
450         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
451
452         mutex_enter(&pio->io_lock);
453         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
454                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
455         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
456         ASSERT3U(*countp, >, 0);
457         if (--*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
458                 pio->io_stall = NULL;
459                 mutex_exit(&pio->io_lock);
460                 __zio_execute(pio);
461         } else {
462                 mutex_exit(&pio->io_lock);
463         }
464 }
465
466 static void
467 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
468 {
469         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
470                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
471 }
472
473 /*
474  * ==========================================================================
475  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
476  * ==========================================================================
477  */
478 static zio_t *
479 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
480     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
481     zio_type_t type, int priority, enum zio_flag flags,
482     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_t *zb,
483     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
484 {
485         zio_t *zio;
486
487         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
488         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
489         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
490
491         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
492         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
493         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
494
495         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_SLEEP);
496         bzero(zio, sizeof (zio_t));
497
498         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
499         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
500
501         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
502             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
503         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
504             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
505
506         if (vd != NULL)
507                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
508         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
509                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
510         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
511                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
512         else
513                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
514
515         if (bp != NULL) {
516                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
517                 zio->io_bp_copy = *bp;
518                 zio->io_bp_orig = *bp;
519                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
520                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
521                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
522                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
523                         zio->io_logical = zio;
524                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
525                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
526         }
527
528         zio->io_spa = spa;
529         zio->io_txg = txg;
530         zio->io_done = done;
531         zio->io_private = private;
532         zio->io_type = type;
533         zio->io_priority = priority;
534         zio->io_vd = vd;
535         zio->io_offset = offset;
536         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
537         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
538         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
539         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
540         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
541
542         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
543         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
544
545         if (zb != NULL)
546                 zio->io_bookmark = *zb;
547
548         if (pio != NULL) {
549                 if (zio->io_logical == NULL)
550                         zio->io_logical = pio->io_logical;
551                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
552                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
553                 zio_add_child(pio, zio);
554         }
555
556         return (zio);
557 }
558
559 static void
560 zio_destroy(zio_t *zio)
561 {
562         list_destroy(&zio->io_parent_list);
563         list_destroy(&zio->io_child_list);
564         mutex_destroy(&zio->io_lock);
565         cv_destroy(&zio->io_cv);
566         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
567 }
568
569 zio_t *
570 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
571     void *private, enum zio_flag flags)
572 {
573         zio_t *zio;
574
575         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
576             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
577             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
578
579         return (zio);
580 }
581
582 zio_t *
583 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
584 {
585         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
586 }
587
588 zio_t *
589 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
590     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
591     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
592 {
593         zio_t *zio;
594
595         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
596             data, size, done, private,
597             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
598             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
599             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
600
601         return (zio);
602 }
603
604 zio_t *
605 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
606     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
607     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *done, void *private,
608     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
609 {
610         zio_t *zio;
611
612         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
613             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
614             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
615             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
616             zp->zp_type < DMU_OT_NUMTYPES &&
617             zp->zp_level < 32 &&
618             zp->zp_copies > 0 &&
619             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa) &&
620             zp->zp_dedup <= 1 &&
621             zp->zp_dedup_verify <= 1);
622
623         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
624             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
625             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
626             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
627
628         zio->io_ready = ready;
629         zio->io_prop = *zp;
630
631         return (zio);
632 }
633
634 zio_t *
635 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
636     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int priority,
637     enum zio_flag flags, zbookmark_t *zb)
638 {
639         zio_t *zio;
640
641         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
642             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
643             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
644
645         return (zio);
646 }
647
648 void
649 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies)
650 {
651         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
652         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
653         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
654         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
655
656         zio->io_prop.zp_copies = copies;
657         zio->io_bp_override = bp;
658 }
659
660 void
661 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
662 {
663         bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
664 }
665
666 zio_t *
667 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
668     enum zio_flag flags)
669 {
670         zio_t *zio;
671
672         dprintf_bp(bp, "freeing in txg %llu, pass %u",
673             (longlong_t)txg, spa->spa_sync_pass);
674
675         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
676         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
677         ASSERT(spa_sync_pass(spa) <= SYNC_PASS_DEFERRED_FREE);
678
679         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
680             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_FREE, flags,
681             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PIPELINE);
682
683         return (zio);
684 }
685
686 zio_t *
687 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
688     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
689 {
690         zio_t *zio;
691
692         /*
693          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
694          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
695          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
696          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
697          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
698          * so that the SPA knows they're in use.
699          *
700          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
701          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
702          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
703          */
704         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
705         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
706         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
707
708         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
709             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
710             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
711
712         return (zio);
713 }
714
715 zio_t *
716 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd,
717     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, enum zio_flag flags)
718 {
719         zio_t *zio;
720         int c;
721
722         if (vd->vdev_children == 0) {
723                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
724                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, 0, NULL,
725                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
726
727                 zio->io_cmd = cmd;
728         } else {
729                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
730
731                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
732                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
733                             done, private, priority, flags));
734         }
735
736         return (zio);
737 }
738
739 zio_t *
740 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
741     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
742     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
743 {
744         zio_t *zio;
745
746         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
747         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
748             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
749         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
750
751         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
752             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, vd, offset, NULL,
753             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
754
755         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
756
757         return (zio);
758 }
759
760 zio_t *
761 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
762     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
763     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
764 {
765         zio_t *zio;
766
767         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
768         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
769             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
770         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
771
772         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
773             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, vd, offset, NULL,
774             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
775
776         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
777
778         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
779                 /*
780                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
781                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
782                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
783                  * being written to multiple places in parallel.
784                  */
785                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
786                 bcopy(data, wbuf, size);
787                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
788         }
789
790         return (zio);
791 }
792
793 /*
794  * Create a child I/O to do some work for us.
795  */
796 zio_t *
797 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
798         void *data, uint64_t size, int type, int priority, enum zio_flag flags,
799         zio_done_func_t *done, void *private)
800 {
801         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
802         zio_t *zio;
803
804         ASSERT(vd->vdev_parent ==
805             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
806
807         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
808                 /*
809                  * If we have the bp, then the child should perform the
810                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
811                  * detection as close to the leaves as possible and
812                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
813                  */
814                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
815                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
816         }
817
818         if (vd->vdev_children == 0)
819                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
820
821         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
822
823         /*
824          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
825          * even if the original read was.
826          */
827         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
828                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
829
830         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
831             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
832             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
833
834         return (zio);
835 }
836
837 zio_t *
838 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
839         int type, int priority, enum zio_flag flags,
840         zio_done_func_t *done, void *private)
841 {
842         zio_t *zio;
843
844         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
845
846         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
847             data, size, done, private, type, priority,
848             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
849             vd, offset, NULL,
850             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
851
852         return (zio);
853 }
854
855 void
856 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
857 {
858         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE,
859             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
860             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
861 }
862
863 void
864 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
865 {
866         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
867         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
868         ASSERT(size <= zio->io_size);
869
870         /*
871          * We don't shrink for raidz because of problems with the
872          * reconstruction when reading back less than the block size.
873          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
874          */
875         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
876         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
877                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
878 }
879
880 /*
881  * ==========================================================================
882  * Prepare to read and write logical blocks
883  * ==========================================================================
884  */
885
886 static int
887 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
888 {
889         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
890
891         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
892             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
893             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
894                 uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
895                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
896
897                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
898         }
899
900         if (!dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_metadata && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
901                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
902
903         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
904                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
905
906         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
907                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
908
909         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
910 }
911
912 static int
913 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
914 {
915         spa_t *spa = zio->io_spa;
916         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
917         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
918         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
919         uint64_t lsize = zio->io_size;
920         uint64_t psize = lsize;
921         int pass = 1;
922
923         /*
924          * If our children haven't all reached the ready stage,
925          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
926          */
927         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
928             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
929                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
930
931         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
932                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
933
934         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
935
936         if (zio->io_bp_override) {
937                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
938                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
939
940                 *bp = *zio->io_bp_override;
941                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
942
943                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
944                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
945
946                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
947                     zp->zp_dedup_verify);
948
949                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
950                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
951                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
952                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
953                 }
954                 zio->io_bp_override = NULL;
955                 BP_ZERO(bp);
956         }
957
958         if (bp->blk_birth == zio->io_txg) {
959                 /*
960                  * We're rewriting an existing block, which means we're
961                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
962                  * converge, it must eventually be the case that we don't
963                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
964                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
965                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
966                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
967                  */
968                 pass = spa_sync_pass(spa);
969
970                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
971                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
972                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
973
974                 if (pass > SYNC_PASS_DONT_COMPRESS)
975                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
976
977                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
978                 ASSERT(MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
979                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
980         }
981
982         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
983                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
984                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
985                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
986                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
987                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
988                 } else {
989                         ASSERT(psize < lsize);
990                         zio_push_transform(zio, cbuf, psize, lsize, NULL);
991                 }
992         }
993
994         /*
995          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
996          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
997          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
998          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
999          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
1000          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1001          */
1002         if (bp->blk_birth == zio->io_txg && BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1003             pass > SYNC_PASS_REWRITE) {
1004                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1005                 ASSERT(psize != 0);
1006                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1007                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1008         } else {
1009                 BP_ZERO(bp);
1010                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1011         }
1012
1013         if (psize == 0) {
1014                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1015         } else {
1016                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1017                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1018                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1019                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1020                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1021                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1022                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1023                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1024                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1025                 if (zp->zp_dedup) {
1026                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1027                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1028                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1029                 }
1030         }
1031
1032         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1033 }
1034
1035 static int
1036 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1037 {
1038         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1039
1040         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1041                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1042                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1043         }
1044
1045         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * ==========================================================================
1050  * Execute the I/O pipeline
1051  * ==========================================================================
1052  */
1053
1054 static void
1055 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q, boolean_t cutinline)
1056 {
1057         spa_t *spa = zio->io_spa;
1058         zio_type_t t = zio->io_type;
1059         int flags = TQ_NOSLEEP | (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1060
1061         /*
1062          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1063          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1064          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1065          */
1066         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1067                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1068
1069         /*
1070          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1071          */
1072         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1073                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1074
1075         /*
1076          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq.
1077          */
1078         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1079             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1] != NULL)
1080                 q++;
1081
1082         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1083
1084         while (taskq_dispatch(spa->spa_zio_taskq[t][q],
1085             (task_func_t *)zio_execute, zio, flags) == 0); /* do nothing */
1086 }
1087
1088 static boolean_t
1089 zio_taskq_member(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q)
1090 {
1091         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1092         spa_t *spa = zio->io_spa;
1093         zio_type_t t;
1094
1095         for (t = 0; t < ZIO_TYPES; t++)
1096                 if (taskq_member(spa->spa_zio_taskq[t][q], executor))
1097                         return (B_TRUE);
1098
1099         return (B_FALSE);
1100 }
1101
1102 static int
1103 zio_issue_async(zio_t *zio)
1104 {
1105         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1106
1107         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1108 }
1109
1110 void
1111 zio_interrupt(zio_t *zio)
1112 {
1113         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1118  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
1119  * dependent child I/Os; (3) the I/O issues, so we're waiting
1120  * for an I/O completion interrupt; (4) the I/O is delegated by
1121  * vdev-level caching or aggregation; (5) the I/O is deferred
1122  * due to vdev-level queueing; (6) the I/O is handed off to
1123  * another thread.  In all cases, the pipeline stops whenever
1124  * there's no CPU work; it never burns a thread in cv_wait().
1125  *
1126  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1127  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1128  */
1129 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1130
1131 /*
1132  * zio_execute() is a wrapper around the static function
1133  * __zio_execute() so that we can force  __zio_execute() to be
1134  * inlined.  This reduces stack overhead which is important
1135  * because __zio_execute() is called recursively in several zio
1136  * code paths.  zio_execute() itself cannot be inlined because
1137  * it is externally visible.
1138  */
1139 void
1140 zio_execute(zio_t *zio)
1141 {
1142         __zio_execute(zio);
1143 }
1144
1145 __attribute__((always_inline))
1146 static inline void
1147 __zio_execute(zio_t *zio)
1148 {
1149         zio->io_executor = curthread;
1150
1151         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1152                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1153                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1154                 int rv;
1155
1156                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1157                 ASSERT(ISP2(stage));
1158                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1159
1160                 do {
1161                         stage <<= 1;
1162                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1163
1164                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1165
1166                 /*
1167                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1168                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1169                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1170                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1171                  *
1172                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1173                  * be sent to disk promptly.
1174                  */
1175                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1176                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
1177                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1178                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1179                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1180                         return;
1181                 }
1182
1183                 zio->io_stage = stage;
1184                 rv = zio_pipeline[highbit(stage) - 1](zio);
1185
1186                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1187                         return;
1188
1189                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1190         }
1191 }
1192
1193
1194 /*
1195  * ==========================================================================
1196  * Initiate I/O, either sync or async
1197  * ==========================================================================
1198  */
1199 int
1200 zio_wait(zio_t *zio)
1201 {
1202         int error;
1203
1204         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1205         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1206
1207         zio->io_waiter = curthread;
1208
1209         __zio_execute(zio);
1210
1211         mutex_enter(&zio->io_lock);
1212         while (zio->io_executor != NULL)
1213                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1214         mutex_exit(&zio->io_lock);
1215
1216         error = zio->io_error;
1217         zio_destroy(zio);
1218
1219         return (error);
1220 }
1221
1222 void
1223 zio_nowait(zio_t *zio)
1224 {
1225         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1226
1227         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1228             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1229                 /*
1230                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1231                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1232                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1233                  */
1234                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1235
1236                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root, zio);
1237         }
1238
1239         __zio_execute(zio);
1240 }
1241
1242 /*
1243  * ==========================================================================
1244  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1245  * ==========================================================================
1246  */
1247
1248 static void
1249 zio_reexecute(zio_t *pio)
1250 {
1251         zio_t *cio, *cio_next;
1252         int c, w;
1253
1254         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1255         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1256         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1257         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1258
1259         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1260         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1261         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1262         pio->io_reexecute = 0;
1263         pio->io_error = 0;
1264         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1265                 pio->io_state[w] = 0;
1266         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1267                 pio->io_child_error[c] = 0;
1268
1269         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1270                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1271
1272         /*
1273          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1274          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1275          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1276          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1277          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1278          */
1279         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1280                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1281                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1282                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1283                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1284                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1285                 zio_reexecute(cio);
1286         }
1287
1288         /*
1289          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1290          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1291          * responsibility of the caller to wait on him.
1292          */
1293         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1294                 __zio_execute(pio);
1295 }
1296
1297 void
1298 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1299 {
1300         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1301                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1302                     "failure and the failure mode property for this pool "
1303                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1304
1305         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1306
1307         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1308
1309         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1310                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1311                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1312                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1313
1314         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1315
1316         if (zio != NULL) {
1317                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1318                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1319                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1320                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1321                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1322                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1323         }
1324
1325         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1326 }
1327
1328 int
1329 zio_resume(spa_t *spa)
1330 {
1331         zio_t *pio;
1332
1333         /*
1334          * Reexecute all previously suspended i/o.
1335          */
1336         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1337         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1338         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1339         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1340         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1341         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1342
1343         if (pio == NULL)
1344                 return (0);
1345
1346         zio_reexecute(pio);
1347         return (zio_wait(pio));
1348 }
1349
1350 void
1351 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1352 {
1353         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1354         while (spa_suspended(spa))
1355                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1356         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1357 }
1358
1359 /*
1360  * ==========================================================================
1361  * Gang blocks.
1362  *
1363  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1364  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1365  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1366  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1367  * block from smaller fragments.
1368  *
1369  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1370  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1371  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1372  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1373  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1374  *
1375  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1376  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1377  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1378  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1379  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1380  *
1381  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1382  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1383  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1384  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1385  *
1386  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1387  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1388  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1389  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1390  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1391  * bps for every constituent of the gang block.
1392  *
1393  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1394  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1395  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1396  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1397  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1398  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1399  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1400  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1401  * gang header's blk_cksum as described above.
1402  *
1403  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1404  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1405  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1406  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1407  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1408  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1409  *
1410  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1411  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1412  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1413  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1414  *
1415  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1416  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1417  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1418  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1419  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1420  *
1421  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1422  * ==========================================================================
1423  */
1424
1425 static zio_t *
1426 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1427 {
1428         if (gn != NULL)
1429                 return (pio);
1430
1431         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1432             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1433             &pio->io_bookmark));
1434 }
1435
1436 zio_t *
1437 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1438 {
1439         zio_t *zio;
1440
1441         if (gn != NULL) {
1442                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1443                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1444                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1445                 /*
1446                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1447                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1448                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1449                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1450                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1451                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1452                  * this is just good hygiene.)
1453                  */
1454                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1455                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1456                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1457                 }
1458                 /*
1459                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1460                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1461                  */
1462                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1463                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1464         } else {
1465                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1466                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1467                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1468         }
1469
1470         return (zio);
1471 }
1472
1473 /* ARGSUSED */
1474 zio_t *
1475 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1476 {
1477         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1478             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1479 }
1480
1481 /* ARGSUSED */
1482 zio_t *
1483 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1484 {
1485         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1486             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1487 }
1488
1489 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1490         NULL,
1491         zio_read_gang,
1492         zio_rewrite_gang,
1493         zio_free_gang,
1494         zio_claim_gang,
1495         NULL
1496 };
1497
1498 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1499
1500 static zio_gang_node_t *
1501 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1502 {
1503         zio_gang_node_t *gn;
1504
1505         ASSERT(*gnpp == NULL);
1506
1507         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_SLEEP);
1508         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1509         *gnpp = gn;
1510
1511         return (gn);
1512 }
1513
1514 static void
1515 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1516 {
1517         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1518         int g;
1519
1520         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1521                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1522
1523         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1524         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1525         *gnpp = NULL;
1526 }
1527
1528 static void
1529 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1530 {
1531         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1532         int g;
1533
1534         if (gn == NULL)
1535                 return;
1536
1537         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1538                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1539
1540         zio_gang_node_free(gnpp);
1541 }
1542
1543 static void
1544 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1545 {
1546         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1547
1548         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1549         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1550
1551         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1552             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1553             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1554 }
1555
1556 static void
1557 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1558 {
1559         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1560         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1561         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1562         int g;
1563
1564         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1565         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1566
1567         if (zio->io_error)
1568                 return;
1569
1570         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1571                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1572
1573         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1574         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1575         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1576
1577         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1578                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1579                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1580                         continue;
1581                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1582         }
1583 }
1584
1585 static void
1586 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1587 {
1588         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1589         zio_t *zio;
1590         int g;
1591
1592         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1593         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1594         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1595
1596         /*
1597          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1598          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1599          */
1600         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1601
1602         if (gn != NULL) {
1603                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1604
1605                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1606                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1607                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1608                                 continue;
1609                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1610                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1611                 }
1612         }
1613
1614         if (gn == gio->io_gang_tree)
1615                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1616
1617         if (zio != pio)
1618                 zio_nowait(zio);
1619 }
1620
1621 static int
1622 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1623 {
1624         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1625
1626         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1627         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1628
1629         zio->io_gang_leader = zio;
1630
1631         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1632
1633         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1634 }
1635
1636 static int
1637 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1638 {
1639         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1640
1641         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1642                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1643
1644         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1645         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1646
1647         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1648                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1649         else
1650                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1651
1652         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1653
1654         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1655 }
1656
1657 static void
1658 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1659 {
1660         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1661         ASSERTV(zio_t *gio = zio->io_gang_leader;)
1662         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1663         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1664         uint64_t asize;
1665         int d;
1666
1667         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1668                 return;
1669
1670         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1671
1672         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1673         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1674         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1675         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1676         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1677
1678         mutex_enter(&pio->io_lock);
1679         for (d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1680                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1681                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1682                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1683                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1684         }
1685         mutex_exit(&pio->io_lock);
1686 }
1687
1688 static int
1689 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1690 {
1691         spa_t *spa = pio->io_spa;
1692         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1693         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1694         zio_t *zio;
1695         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1696         zio_gbh_phys_t *gbh;
1697         uint64_t txg = pio->io_txg;
1698         uint64_t resid = pio->io_size;
1699         uint64_t lsize;
1700         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1701         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1702         zio_prop_t zp;
1703         int g, error;
1704
1705         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1706             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1707             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1708         if (error) {
1709                 pio->io_error = error;
1710                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1711         }
1712
1713         if (pio == gio) {
1714                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1715         } else {
1716                 gnpp = pio->io_private;
1717                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1718         }
1719
1720         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1721         gbh = gn->gn_gbh;
1722         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1723
1724         /*
1725          * Create the gang header.
1726          */
1727         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1728             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1729
1730         /*
1731          * Create and nowait the gang children.
1732          */
1733         for (g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1734                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1735                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1736                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1737
1738                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1739                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1740                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1741                 zp.zp_level = 0;
1742                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1743                 zp.zp_dedup = 0;
1744                 zp.zp_dedup_verify = 0;
1745
1746                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1747                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1748                     zio_write_gang_member_ready, NULL, &gn->gn_child[g],
1749                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1750                     &pio->io_bookmark));
1751         }
1752
1753         /*
1754          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1755          */
1756         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1757
1758         zio_nowait(zio);
1759
1760         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * ==========================================================================
1765  * Dedup
1766  * ==========================================================================
1767  */
1768 static void
1769 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
1770 {
1771         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1772         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1773         ddt_phys_t *ddp;
1774         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1775
1776         mutex_enter(&pio->io_lock);
1777         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
1778         if (zio->io_error == 0)
1779                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
1780         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
1781                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
1782         else
1783                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
1784         mutex_exit(&pio->io_lock);
1785 }
1786
1787 static int
1788 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
1789 {
1790         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1791         int p;
1792
1793         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1794         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1795         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1796
1797         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1798                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1799                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
1800                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
1801                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
1802                 blkptr_t blk;
1803
1804                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1805                 zio->io_vsd = dde;
1806
1807                 if (ddp_self == NULL)
1808                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1809
1810                 for (p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
1811                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
1812                                 continue;
1813                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
1814                             &blk);
1815                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
1816                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
1817                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
1818                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
1819                             &zio->io_bookmark));
1820                 }
1821                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1822         }
1823
1824         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
1825             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
1826             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
1827
1828         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1829 }
1830
1831 static int
1832 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
1833 {
1834         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1835
1836         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
1837                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1838
1839         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1840         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1841         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1842
1843         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1844                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1845                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
1846                 if (ddt == NULL) {
1847                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
1848                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1849                 }
1850                 if (dde == NULL) {
1851                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
1852                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1853                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1854                 }
1855                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
1856                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
1857                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
1858                 }
1859                 ddt_repair_done(ddt, dde);
1860                 zio->io_vsd = NULL;
1861         }
1862
1863         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1864
1865         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1866 }
1867
1868 static boolean_t
1869 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
1870 {
1871         spa_t *spa = zio->io_spa;
1872         int p;
1873
1874         /*
1875          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
1876          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
1877          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
1878          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
1879          */
1880         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1881                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
1882
1883                 if (lio != NULL) {
1884                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
1885                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
1886                             zio->io_orig_size) != 0);
1887                 }
1888         }
1889
1890         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1891                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1892
1893                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
1894                         arc_buf_t *abuf = NULL;
1895                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
1896                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
1897                         int error;
1898
1899                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
1900
1901                         ddt_exit(ddt);
1902
1903                         error = arc_read_nolock(NULL, spa, &blk,
1904                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
1905                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1906                             &aflags, &zio->io_bookmark);
1907
1908                         if (error == 0) {
1909                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
1910                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
1911                                     zio->io_orig_size) != 0)
1912                                         error = EEXIST;
1913                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
1914                         }
1915
1916                         ddt_enter(ddt);
1917                         return (error != 0);
1918                 }
1919         }
1920
1921         return (B_FALSE);
1922 }
1923
1924 static void
1925 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
1926 {
1927         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1928         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1929         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1930         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1931         zio_t *pio;
1932
1933         if (zio->io_error)
1934                 return;
1935
1936         ddt_enter(ddt);
1937
1938         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1939
1940         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
1941
1942         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
1943                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
1944
1945         ddt_exit(ddt);
1946 }
1947
1948 static void
1949 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
1950 {
1951         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1952         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1953         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1954         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1955
1956         ddt_enter(ddt);
1957
1958         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1959         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1960         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1961
1962         if (zio->io_error == 0) {
1963                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
1964                         ddt_phys_addref(ddp);
1965         } else {
1966                 ddt_phys_clear(ddp);
1967         }
1968
1969         ddt_exit(ddt);
1970 }
1971
1972 static void
1973 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
1974 {
1975         int p = DDT_PHYS_DITTO;
1976         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1977         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1978         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1979         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1980         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
1981         ASSERTV(zio_prop_t *zp = &zio->io_prop);
1982
1983         ddt_enter(ddt);
1984
1985         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1986         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1987         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1988
1989         if (zio->io_error == 0) {
1990                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
1991                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
1992                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
1993                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
1994                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
1995                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
1996         }
1997
1998         ddt_exit(ddt);
1999 }
2000
2001 static int
2002 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2003 {
2004         spa_t *spa = zio->io_spa;
2005         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2006         uint64_t txg = zio->io_txg;
2007         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2008         int p = zp->zp_copies;
2009         int ditto_copies;
2010         zio_t *cio = NULL;
2011         zio_t *dio = NULL;
2012         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2013         ddt_entry_t *dde;
2014         ddt_phys_t *ddp;
2015
2016         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2017         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2018         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2019
2020         ddt_enter(ddt);
2021         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2022         ddp = &dde->dde_phys[p];
2023
2024         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2025                 /*
2026                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2027                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2028                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2029                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2030                  */
2031                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2032                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2033                         zio_pop_transforms(zio);
2034                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2035                         BP_ZERO(bp);
2036                 } else {
2037                         zp->zp_dedup = 0;
2038                 }
2039                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2040                 ddt_exit(ddt);
2041                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2042         }
2043
2044         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2045         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2046
2047         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2048             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2049                 zio_prop_t czp = *zp;
2050
2051                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2052
2053                 /*
2054                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2055                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2056                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2057                  * This is safe, because using the override bp is just an
2058                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2059                  */
2060                 if (zio->io_bp_override) {
2061                         zio_pop_transforms(zio);
2062                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2063                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2064                         zio->io_bp_override = NULL;
2065                         BP_ZERO(bp);
2066                         ddt_exit(ddt);
2067                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2068                 }
2069
2070                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2071                     zio->io_orig_size, &czp, NULL,
2072                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2073                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2074
2075                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2076                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2077         }
2078
2079         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2080                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2081                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2082                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2083                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2084                 else
2085                         ddt_phys_addref(ddp);
2086         } else if (zio->io_bp_override) {
2087                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2088                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2089                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2090                 ddt_phys_addref(ddp);
2091         } else {
2092                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2093                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready,
2094                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2095                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2096
2097                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2098                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2099         }
2100
2101         ddt_exit(ddt);
2102
2103         if (cio)
2104                 zio_nowait(cio);
2105         if (dio)
2106                 zio_nowait(dio);
2107
2108         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2109 }
2110
2111 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2112
2113 static int
2114 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2115 {
2116         spa_t *spa = zio->io_spa;
2117         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2118         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2119         ddt_entry_t *dde;
2120         ddt_phys_t *ddp;
2121
2122         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2123         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2124
2125         ddt_enter(ddt);
2126         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2127         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2128         ddt_phys_decref(ddp);
2129         ddt_exit(ddt);
2130
2131         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * ==========================================================================
2136  * Allocate and free blocks
2137  * ==========================================================================
2138  */
2139 static int
2140 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2141 {
2142         spa_t *spa = zio->io_spa;
2143         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2144         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2145         int error;
2146
2147         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2148                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2149                 zio->io_gang_leader = zio;
2150         }
2151
2152         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2153         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(bp), ==, 0);
2154         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2155         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2156         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2157
2158         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2159             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, 0);
2160
2161         if (error) {
2162                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2163                         return (zio_write_gang_block(zio));
2164                 zio->io_error = error;
2165         }
2166
2167         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2168 }
2169
2170 static int
2171 zio_dva_free(zio_t *zio)
2172 {
2173         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2174
2175         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2176 }
2177
2178 static int
2179 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2180 {
2181         int error;
2182
2183         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2184         if (error)
2185                 zio->io_error = error;
2186
2187         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2188 }
2189
2190 /*
2191  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2192  * and we want to give back the block we just allocated.
2193  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2194  */
2195 static void
2196 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2197 {
2198         int g;
2199
2200         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2201         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2202
2203         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2204                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2205
2206         if (gn != NULL) {
2207                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2208                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2209                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2210                 }
2211         }
2212 }
2213
2214 /*
2215  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2216  */
2217 int
2218 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2219     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2220 {
2221         int error = 1;
2222
2223         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2224
2225         if (use_slog)
2226                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2227                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2228
2229         if (error)
2230                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2231                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2232
2233         if (error == 0) {
2234                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2235                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2236                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2237                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2238                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2239                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2240                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2241                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2242                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2243                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2244         }
2245
2246         return (error);
2247 }
2248
2249 /*
2250  * Free an intent log block.
2251  */
2252 void
2253 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2254 {
2255         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2256         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2257
2258         zio_free(spa, txg, bp);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * ==========================================================================
2263  * Read and write to physical devices
2264  * ==========================================================================
2265  */
2266 static int
2267 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2268 {
2269         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2270         uint64_t align;
2271         spa_t *spa = zio->io_spa;
2272
2273         ASSERT(zio->io_error == 0);
2274         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2275
2276         if (vd == NULL) {
2277                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2278                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2279
2280                 /*
2281                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2282                  */
2283                 return (vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio));
2284         }
2285
2286         /*
2287          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2288          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2289          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2290          * characteristics:
2291          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2292          *      - any reads of user data
2293          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2294          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2295          */
2296         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2297             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2298             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2299             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2300                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2301                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2302                 if (old != new)
2303                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2304         }
2305
2306         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2307
2308         if (P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2309                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2310                 char *abuf = zio_buf_alloc(asize);
2311                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2312                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2313                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2314                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2315                 }
2316                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, asize, zio_subblock);
2317         }
2318
2319         ASSERT(P2PHASE(zio->io_offset, align) == 0);
2320         ASSERT(P2PHASE(zio->io_size, align) == 0);
2321         VERIFY(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || spa_writeable(spa));
2322
2323         /*
2324          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2325          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2326          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2327          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2328          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2329          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2330          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2331          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2332          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2333          * The same logic applies to any form of nested replication:
2334          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2335          */
2336         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2337             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2338             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2339             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2340                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2341                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2342                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2343         }
2344
2345         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2346             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)) {
2347
2348                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio) == 0)
2349                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2350
2351                 if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2352                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2353
2354                 if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2355                         zio->io_error = ENXIO;
2356                         zio_interrupt(zio);
2357                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2358                 }
2359         }
2360
2361         return (vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio));
2362 }
2363
2364 static int
2365 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2366 {
2367         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2368         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2369         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2370
2371         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2372                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2373
2374         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2375
2376         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2377
2378                 vdev_queue_io_done(zio);
2379
2380                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2381                         vdev_cache_write(zio);
2382
2383                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2384                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2385                             zio, EIO);
2386
2387                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2388                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2389
2390                 if (zio->io_error) {
2391                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2392                                 zio->io_error = ENXIO;
2393                         } else {
2394                                 unexpected_error = B_TRUE;
2395                         }
2396                 }
2397         }
2398
2399         ops->vdev_op_io_done(zio);
2400
2401         if (unexpected_error)
2402                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2403
2404         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2405 }
2406
2407 /*
2408  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2409  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2410  */
2411 static void
2412 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2413     const void *good_buf)
2414 {
2415         /* no processing needed */
2416         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2417 }
2418
2419 /*ARGSUSED*/
2420 void
2421 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2422 {
2423         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2424
2425         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2426
2427         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2428         zcr->zcr_cbdata = buf;
2429         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2430         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2431 }
2432
2433 static int
2434 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2435 {
2436         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2437
2438         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2439                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2440
2441         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2442                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2443
2444         if (zio->io_vsd != NULL) {
2445                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2446                 zio->io_vsd = NULL;
2447         }
2448
2449         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2450                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2451
2452         /*
2453          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2454          *
2455          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2456          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2457          */
2458         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2459             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2460                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2461                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2462                 zio->io_error = 0;
2463                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2464                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2465                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2466                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2467                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2468                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2469         }
2470
2471         /*
2472          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2473          * if the device is not accessible at all.
2474          */
2475         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2476             !vdev_accessible(vd, zio))
2477                 zio->io_error = ENXIO;
2478
2479         /*
2480          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2481          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2482          */
2483         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2484             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
2485                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2486
2487         if (zio->io_error)
2488                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2489
2490         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2491 }
2492
2493 void
2494 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2495 {
2496         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2497         ASSERT(zio->io_error == 0);
2498
2499         zio->io_stage >>= 1;
2500 }
2501
2502 void
2503 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2504 {
2505         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2506
2507         zio->io_stage >>= 1;
2508 }
2509
2510 void
2511 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2512 {
2513         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2514         ASSERT(zio->io_error == 0);
2515
2516         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2517         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2518 }
2519
2520 /*
2521  * ==========================================================================
2522  * Generate and verify checksums
2523  * ==========================================================================
2524  */
2525 static int
2526 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2527 {
2528         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2529         enum zio_checksum checksum;
2530
2531         if (bp == NULL) {
2532                 /*
2533                  * This is zio_write_phys().
2534                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2535                  */
2536                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2537
2538                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2539                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2540
2541                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2542         } else {
2543                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2544                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2545                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2546                 } else {
2547                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2548                 }
2549         }
2550
2551         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2552
2553         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2554 }
2555
2556 static int
2557 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2558 {
2559         zio_bad_cksum_t info;
2560         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2561         int error;
2562
2563         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2564
2565         if (bp == NULL) {
2566                 /*
2567                  * This is zio_read_phys().
2568                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2569                  */
2570                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2571                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2572
2573                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2574         }
2575
2576         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2577                 zio->io_error = error;
2578                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2579                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2580                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2581                             zio->io_size, NULL, &info);
2582                 }
2583         }
2584
2585         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2590  */
2591 void
2592 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2593 {
2594         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2595 }
2596
2597 /*
2598  * ==========================================================================
2599  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2600  * An error of 0 indictes success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2601  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2602  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2603  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2604  * ==========================================================================
2605  */
2606 int
2607 zio_worst_error(int e1, int e2)
2608 {
2609         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2610         int r1, r2;
2611
2612         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2613                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2614                         break;
2615
2616         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
2617                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
2618                         break;
2619
2620         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
2621 }
2622
2623 /*
2624  * ==========================================================================
2625  * I/O completion
2626  * ==========================================================================
2627  */
2628 static int
2629 zio_ready(zio_t *zio)
2630 {
2631         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2632         zio_t *pio, *pio_next;
2633
2634         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
2635             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
2636                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2637
2638         if (zio->io_ready) {
2639                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2640                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2641                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
2642
2643                 zio->io_ready(zio);
2644         }
2645
2646         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
2647                 zio->io_bp_copy = *bp;
2648
2649         if (zio->io_error)
2650                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2651
2652         mutex_enter(&zio->io_lock);
2653         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
2654         pio = zio_walk_parents(zio);
2655         mutex_exit(&zio->io_lock);
2656
2657         /*
2658          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
2659          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
2660          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
2661          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
2662          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
2663          */
2664         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
2665                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2666                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
2667         }
2668
2669         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
2670                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
2671                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
2672                 } else {
2673                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
2674                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
2675                 }
2676         }
2677
2678         if (zio_injection_enabled &&
2679             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
2680                 zio_handle_ignored_writes(zio);
2681
2682         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2683 }
2684
2685 static int
2686 zio_done(zio_t *zio)
2687 {
2688         zio_t *pio, *pio_next;
2689         int c, w;
2690
2691         /*
2692          * If our children haven't all completed,
2693          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
2694          */
2695         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
2696             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
2697             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
2698             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
2699                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2700
2701         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
2702                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2703                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
2704
2705         if (zio->io_bp != NULL) {
2706                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[0] == 0);
2707                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[1] == 0);
2708                 ASSERT(bcmp(zio->io_bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
2709                     (zio->io_bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
2710                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) &&
2711                     zio->io_bp_override == NULL &&
2712                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
2713                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(zio->io_bp));
2714                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
2715                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == 0 ||
2716                             (BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == BP_GET_NDVAS(zio->io_bp)));
2717                 }
2718         }
2719
2720         /*
2721          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
2722          */
2723         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
2724         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
2725         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
2726
2727         /*
2728          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
2729          * checksum reports now while we still have the transformed data.
2730          */
2731         if (zio->io_error == 0) {
2732                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2733                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2734                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
2735                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2736                         char *abuf = zio->io_data;
2737
2738                         if (asize != zio->io_size) {
2739                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
2740                                 bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2741                                 bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2742                         }
2743
2744                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2745                         zcr->zcr_next = NULL;
2746                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
2747                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2748
2749                         if (asize != zio->io_size)
2750                                 zio_buf_free(abuf, asize);
2751                 }
2752         }
2753
2754         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
2755
2756         vdev_stat_update(zio, zio->io_size);
2757
2758         /*
2759          * If this I/O is attached to a particular vdev is slow, exeeding
2760          * 30 seconds to complete, post an error described the I/O delay.
2761          * We ignore these errors if the device is currently unavailable.
2762          */
2763         if (zio->io_delay >= zio_delay_max) {
2764                 if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2765                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY, zio->io_spa,
2766                                          zio->io_vd, zio, 0, 0);
2767         }
2768
2769         if (zio->io_error) {
2770                 /*
2771                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
2772                  * generate an error message describing the I/O failure
2773                  * at the block level.  We ignore these errors if the
2774                  * device is currently unavailable.
2775                  */
2776                 if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
2777                         !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2778                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, zio->io_spa,
2779                                                 zio->io_vd, zio, 0, 0);
2780
2781                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
2782                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
2783                     zio == zio->io_logical) {
2784                         /*
2785                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
2786                          * error and generate a logical data ereport.
2787                          */
2788                         spa_log_error(zio->io_spa, zio);
2789                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, zio->io_spa, NULL, zio,
2790                             0, 0);
2791                 }
2792         }
2793
2794         if (zio->io_error && zio == zio->io_logical) {
2795                 /*
2796                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
2797                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
2798                  */
2799                 ASSERT(zio->io_vd == NULL && zio->io_bp != NULL);
2800                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2801
2802                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
2803                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
2804                         if (zio->io_error != ENOSPC)
2805                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
2806                         else
2807                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2808                 }
2809
2810                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2811                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
2812                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
2813                     zio->io_error == ENXIO &&
2814                     spa_load_state(zio->io_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
2815                     spa_get_failmode(zio->io_spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
2816                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2817
2818                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
2819                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2820
2821                 /*
2822                  * Here is a possibly good place to attempt to do
2823                  * either combinatorial reconstruction or error correction
2824                  * based on checksums.  It also might be a good place
2825                  * to send out preliminary ereports before we suspend
2826                  * processing.
2827                  */
2828         }
2829
2830         /*
2831          * If there were logical child errors, they apply to us now.
2832          * We defer this until now to avoid conflating logical child
2833          * errors with errors that happened to the zio itself when
2834          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
2835          */
2836         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
2837
2838         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
2839             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
2840             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE))
2841                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, zio->io_bp);
2842
2843         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
2844
2845         /*
2846          * Godfather I/Os should never suspend.
2847          */
2848         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2849             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
2850                 zio->io_reexecute = 0;
2851
2852         if (zio->io_reexecute) {
2853                 /*
2854                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
2855                  *
2856                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
2857                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
2858                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
2859                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
2860                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
2861                  *
2862                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
2863                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
2864                  * parents not executing until children are ready.
2865                  */
2866                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2867
2868                 zio->io_gang_leader = NULL;
2869
2870                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2871                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2872                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2873
2874                 /*
2875                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
2876                  * not a true parent to them. It will track them through
2877                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
2878                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
2879                  * I/O to return status without blocking.
2880                  */
2881                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2882                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2883                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
2884
2885                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2886                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
2887                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2888                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2889                         }
2890                 }
2891
2892                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
2893                         /*
2894                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
2895                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
2896                          * upward since we haven't permanently failed yet.
2897                          */
2898                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
2899                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
2900                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2901                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
2902                         /*
2903                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
2904                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
2905                          */
2906                         zio_suspend(zio->io_spa, zio);
2907                 } else {
2908                         /*
2909                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
2910                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
2911                          */
2912                         (void) taskq_dispatch(
2913                             zio->io_spa->spa_zio_taskq[ZIO_TYPE_CLAIM][ZIO_TASKQ_ISSUE],
2914                             (task_func_t *)zio_reexecute, zio, TQ_SLEEP);
2915                 }
2916                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2917         }
2918
2919         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
2920         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
2921         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
2922
2923         /*
2924          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
2925          */
2926         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2927                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2928                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2929                 zcr->zcr_next = NULL;
2930                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
2931                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2932         }
2933
2934         /*
2935          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
2936          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
2937          * such, cannot acquire any new parents.
2938          */
2939         if (zio->io_done)
2940                 zio->io_done(zio);
2941
2942         mutex_enter(&zio->io_lock);
2943         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2944         mutex_exit(&zio->io_lock);
2945
2946         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2947                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2948                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2949                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2950                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2951         }
2952
2953         if (zio->io_waiter != NULL) {
2954                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2955                 zio->io_executor = NULL;
2956                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
2957                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2958         } else {
2959                 zio_destroy(zio);
2960         }
2961
2962         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2963 }
2964
2965 /*
2966  * ==========================================================================
2967  * I/O pipeline definition
2968  * ==========================================================================
2969  */
2970 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
2971         NULL,
2972         zio_read_bp_init,
2973         zio_free_bp_init,
2974         zio_issue_async,
2975         zio_write_bp_init,
2976         zio_checksum_generate,
2977         zio_ddt_read_start,
2978         zio_ddt_read_done,
2979         zio_ddt_write,
2980         zio_ddt_free,
2981         zio_gang_assemble,
2982         zio_gang_issue,
2983         zio_dva_allocate,
2984         zio_dva_free,
2985         zio_dva_claim,
2986         zio_ready,
2987         zio_vdev_io_start,
2988         zio_vdev_io_done,
2989         zio_vdev_io_assess,
2990         zio_checksum_verify,
2991         zio_done
2992 };
2993
2994 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
2995 /* Fault injection */
2996 EXPORT_SYMBOL(zio_injection_enabled);
2997 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_fault);
2998 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_list_next);
2999 EXPORT_SYMBOL(zio_clear_fault);
3000 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_fault_injection);
3001 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_device_injection);
3002 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_label_injection);
3003 EXPORT_SYMBOL(zio_priority_table);
3004 EXPORT_SYMBOL(zio_type_name);
3005
3006 module_param(zio_bulk_flags, int, 0644);
3007 MODULE_PARM_DESC(zio_bulk_flags, "Additional flags to pass to bulk buffers");
3008
3009 module_param(zio_delay_max, int, 0644);
3010 MODULE_PARM_DESC(zio_delay_max, "Max zio delay before posting an event (ms)");
3011 #endif