Add missing ZFS tunables
[zfs.git] / module / zfs / zio.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  */
24
25 #include <sys/zfs_context.h>
26 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
27 #include <sys/spa.h>
28 #include <sys/txg.h>
29 #include <sys/spa_impl.h>
30 #include <sys/vdev_impl.h>
31 #include <sys/zio_impl.h>
32 #include <sys/zio_compress.h>
33 #include <sys/zio_checksum.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/arc.h>
36 #include <sys/ddt.h>
37
38 /*
39  * ==========================================================================
40  * I/O priority table
41  * ==========================================================================
42  */
43 uint8_t zio_priority_table[ZIO_PRIORITY_TABLE_SIZE] = {
44         0,      /* ZIO_PRIORITY_NOW             */
45         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_READ       */
46         0,      /* ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE      */
47         0,      /* ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE       */
48         1,      /* ZIO_PRIORITY_CACHE_FILL      */
49         1,      /* ZIO_PRIORITY_AGG             */
50         4,      /* ZIO_PRIORITY_FREE            */
51         4,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE     */
52         6,      /* ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ      */
53         10,     /* ZIO_PRIORITY_RESILVER        */
54         20,     /* ZIO_PRIORITY_SCRUB           */
55         2,      /* ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH    */
56 };
57
58 /*
59  * ==========================================================================
60  * I/O type descriptions
61  * ==========================================================================
62  */
63 char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
64         "z_null", "z_rd", "z_wr", "z_fr", "z_cl", "z_ioctl"
65 };
66
67 /*
68  * ==========================================================================
69  * I/O kmem caches
70  * ==========================================================================
71  */
72 kmem_cache_t *zio_cache;
73 kmem_cache_t *zio_link_cache;
74 kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
75 kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
76 int zio_bulk_flags = 0;
77 int zio_delay_max = ZIO_DELAY_MAX;
78
79 #ifdef _KERNEL
80 extern vmem_t *zio_alloc_arena;
81 #endif
82
83 /*
84  * An allocating zio is one that either currently has the DVA allocate
85  * stage set or will have it later in its lifetime.
86  */
87 #define IO_IS_ALLOCATING(zio) ((zio)->io_orig_pipeline & ZIO_STAGE_DVA_ALLOCATE)
88
89 int zio_requeue_io_start_cut_in_line = 1;
90
91 #ifdef ZFS_DEBUG
92 int zio_buf_debug_limit = 16384;
93 #else
94 int zio_buf_debug_limit = 0;
95 #endif
96
97 static inline void __zio_execute(zio_t *zio);
98
99 void
100 zio_init(void)
101 {
102         size_t c;
103         vmem_t *data_alloc_arena = NULL;
104
105 #ifdef _KERNEL
106         data_alloc_arena = zio_alloc_arena;
107 #endif
108         zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache",
109             sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
110         zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache",
111             sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
112
113         /*
114          * For small buffers, we want a cache for each multiple of
115          * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
116          * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
117          * a cache for each multiple of PAGESIZE.
118          */
119         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
120                 size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
121                 size_t p2 = size;
122                 size_t align = 0;
123
124                 while (p2 & (p2 - 1))
125                         p2 &= p2 - 1;
126
127                 if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
128                         align = SPA_MINBLOCKSIZE;
129                 } else if (P2PHASE(size, PAGESIZE) == 0) {
130                         align = PAGESIZE;
131                 } else if (P2PHASE(size, p2 >> 2) == 0) {
132                         align = p2 >> 2;
133                 }
134
135                 if (align != 0) {
136                         char name[36];
137                         (void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", (ulong_t)size);
138                         zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
139                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
140                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
141                             zio_bulk_flags);
142
143                         (void) sprintf(name, "zio_data_buf_%lu", (ulong_t)size);
144                         zio_data_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
145                             align, NULL, NULL, NULL, NULL, data_alloc_arena,
146                             (size > zio_buf_debug_limit ? KMC_NODEBUG : 0) |
147                             zio_bulk_flags);
148                 }
149         }
150
151         while (--c != 0) {
152                 ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
153                 if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
154                         zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
155
156                 ASSERT(zio_data_buf_cache[c] != NULL);
157                 if (zio_data_buf_cache[c - 1] == NULL)
158                         zio_data_buf_cache[c - 1] = zio_data_buf_cache[c];
159         }
160
161         zio_inject_init();
162 }
163
164 void
165 zio_fini(void)
166 {
167         size_t c;
168         kmem_cache_t *last_cache = NULL;
169         kmem_cache_t *last_data_cache = NULL;
170
171         for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
172                 if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
173                         last_cache = zio_buf_cache[c];
174                         kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
175                 }
176                 zio_buf_cache[c] = NULL;
177
178                 if (zio_data_buf_cache[c] != last_data_cache) {
179                         last_data_cache = zio_data_buf_cache[c];
180                         kmem_cache_destroy(zio_data_buf_cache[c]);
181                 }
182                 zio_data_buf_cache[c] = NULL;
183         }
184
185         kmem_cache_destroy(zio_link_cache);
186         kmem_cache_destroy(zio_cache);
187
188         zio_inject_fini();
189 }
190
191 /*
192  * ==========================================================================
193  * Allocate and free I/O buffers
194  * ==========================================================================
195  */
196
197 /*
198  * Use zio_buf_alloc to allocate ZFS metadata.  This data will appear in a
199  * crashdump if the kernel panics, so use it judiciously.  Obviously, it's
200  * useful to inspect ZFS metadata, but if possible, we should avoid keeping
201  * excess / transient data in-core during a crashdump.
202  */
203 void *
204 zio_buf_alloc(size_t size)
205 {
206         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
207
208         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
209
210         return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
211 }
212
213 /*
214  * Use zio_data_buf_alloc to allocate data.  The data will not appear in a
215  * crashdump if the kernel panics.  This exists so that we will limit the amount
216  * of ZFS data that shows up in a kernel crashdump.  (Thus reducing the amount
217  * of kernel heap dumped to disk when the kernel panics)
218  */
219 void *
220 zio_data_buf_alloc(size_t size)
221 {
222         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
223
224         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
225
226         return (kmem_cache_alloc(zio_data_buf_cache[c], KM_PUSHPAGE));
227 }
228
229 void
230 zio_buf_free(void *buf, size_t size)
231 {
232         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
233
234         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
235
236         kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
237 }
238
239 void
240 zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
241 {
242         size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
243
244         ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
245
246         kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
247 }
248
249 /*
250  * ==========================================================================
251  * Push and pop I/O transform buffers
252  * ==========================================================================
253  */
254 static void
255 zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize,
256         zio_transform_func_t *transform)
257 {
258         zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_PUSHPAGE);
259
260         zt->zt_orig_data = zio->io_data;
261         zt->zt_orig_size = zio->io_size;
262         zt->zt_bufsize = bufsize;
263         zt->zt_transform = transform;
264
265         zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
266         zio->io_transform_stack = zt;
267
268         zio->io_data = data;
269         zio->io_size = size;
270 }
271
272 static void
273 zio_pop_transforms(zio_t *zio)
274 {
275         zio_transform_t *zt;
276
277         while ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
278                 if (zt->zt_transform != NULL)
279                         zt->zt_transform(zio,
280                             zt->zt_orig_data, zt->zt_orig_size);
281
282                 if (zt->zt_bufsize != 0)
283                         zio_buf_free(zio->io_data, zt->zt_bufsize);
284
285                 zio->io_data = zt->zt_orig_data;
286                 zio->io_size = zt->zt_orig_size;
287                 zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
288
289                 kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
290         }
291 }
292
293 /*
294  * ==========================================================================
295  * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
296  * ==========================================================================
297  */
298 static void
299 zio_subblock(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
300 {
301         ASSERT(zio->io_size > size);
302
303         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ)
304                 bcopy(zio->io_data, data, size);
305 }
306
307 static void
308 zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size)
309 {
310         if (zio->io_error == 0 &&
311             zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp),
312             zio->io_data, data, zio->io_size, size) != 0)
313                 zio->io_error = EIO;
314 }
315
316 /*
317  * ==========================================================================
318  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
319  * ==========================================================================
320  */
321 /*
322  * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must
323  *        continue calling these functions until they return NULL.
324  *        Otherwise, the next caller will pick up the list walk in
325  *        some indeterminate state.  (Otherwise every caller would
326  *        have to pass in a cookie to keep the state represented by
327  *        io_walk_link, which gets annoying.)
328  */
329 zio_t *
330 zio_walk_parents(zio_t *cio)
331 {
332         zio_link_t *zl = cio->io_walk_link;
333         list_t *pl = &cio->io_parent_list;
334
335         zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl);
336         cio->io_walk_link = zl;
337
338         if (zl == NULL)
339                 return (NULL);
340
341         ASSERT(zl->zl_child == cio);
342         return (zl->zl_parent);
343 }
344
345 zio_t *
346 zio_walk_children(zio_t *pio)
347 {
348         zio_link_t *zl = pio->io_walk_link;
349         list_t *cl = &pio->io_child_list;
350
351         zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl);
352         pio->io_walk_link = zl;
353
354         if (zl == NULL)
355                 return (NULL);
356
357         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
358         return (zl->zl_child);
359 }
360
361 zio_t *
362 zio_unique_parent(zio_t *cio)
363 {
364         zio_t *pio = zio_walk_parents(cio);
365
366         VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL);
367         return (pio);
368 }
369
370 void
371 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
372 {
373         zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_PUSHPAGE);
374         int w;
375
376         /*
377          * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
378          * Gang I/Os can have gang or vdev children.
379          * Vdev I/Os can only have vdev children.
380          * The following ASSERT captures all of these constraints.
381          */
382         ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type);
383
384         zl->zl_parent = pio;
385         zl->zl_child = cio;
386
387         mutex_enter(&cio->io_lock);
388         mutex_enter(&pio->io_lock);
389
390         ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
391
392         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
393                 pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w];
394
395         list_insert_head(&pio->io_child_list, zl);
396         list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl);
397
398         pio->io_child_count++;
399         cio->io_parent_count++;
400
401         mutex_exit(&pio->io_lock);
402         mutex_exit(&cio->io_lock);
403 }
404
405 static void
406 zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
407 {
408         ASSERT(zl->zl_parent == pio);
409         ASSERT(zl->zl_child == cio);
410
411         mutex_enter(&cio->io_lock);
412         mutex_enter(&pio->io_lock);
413
414         list_remove(&pio->io_child_list, zl);
415         list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
416
417         pio->io_child_count--;
418         cio->io_parent_count--;
419
420         mutex_exit(&pio->io_lock);
421         mutex_exit(&cio->io_lock);
422
423         kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
424 }
425
426 static boolean_t
427 zio_wait_for_children(zio_t *zio, enum zio_child child, enum zio_wait_type wait)
428 {
429         uint64_t *countp = &zio->io_children[child][wait];
430         boolean_t waiting = B_FALSE;
431
432         mutex_enter(&zio->io_lock);
433         ASSERT(zio->io_stall == NULL);
434         if (*countp != 0) {
435                 zio->io_stage >>= 1;
436                 zio->io_stall = countp;
437                 waiting = B_TRUE;
438         }
439         mutex_exit(&zio->io_lock);
440
441         return (waiting);
442 }
443
444 __attribute__((always_inline))
445 static inline void
446 zio_notify_parent(zio_t *pio, zio_t *zio, enum zio_wait_type wait)
447 {
448         uint64_t *countp = &pio->io_children[zio->io_child_type][wait];
449         int *errorp = &pio->io_child_error[zio->io_child_type];
450
451         mutex_enter(&pio->io_lock);
452         if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
453                 *errorp = zio_worst_error(*errorp, zio->io_error);
454         pio->io_reexecute |= zio->io_reexecute;
455         ASSERT3U(*countp, >, 0);
456         if (--*countp == 0 && pio->io_stall == countp) {
457                 pio->io_stall = NULL;
458                 mutex_exit(&pio->io_lock);
459                 __zio_execute(pio);
460         } else {
461                 mutex_exit(&pio->io_lock);
462         }
463 }
464
465 static void
466 zio_inherit_child_errors(zio_t *zio, enum zio_child c)
467 {
468         if (zio->io_child_error[c] != 0 && zio->io_error == 0)
469                 zio->io_error = zio->io_child_error[c];
470 }
471
472 /*
473  * ==========================================================================
474  * Create the various types of I/O (read, write, free, etc)
475  * ==========================================================================
476  */
477 static zio_t *
478 zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
479     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
480     zio_type_t type, int priority, enum zio_flag flags,
481     vdev_t *vd, uint64_t offset, const zbookmark_t *zb,
482     enum zio_stage stage, enum zio_stage pipeline)
483 {
484         zio_t *zio;
485
486         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
487         ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
488         ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
489
490         ASSERT(!vd || spa_config_held(spa, SCL_STATE_ALL, RW_READER));
491         ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
492         ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
493
494         zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_PUSHPAGE);
495         bzero(zio, sizeof (zio_t));
496
497         mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
498         cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
499
500         list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t),
501             offsetof(zio_link_t, zl_parent_node));
502         list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t),
503             offsetof(zio_link_t, zl_child_node));
504
505         if (vd != NULL)
506                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV;
507         else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD)
508                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_GANG;
509         else if (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD)
510                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_DDT;
511         else
512                 zio->io_child_type = ZIO_CHILD_LOGICAL;
513
514         if (bp != NULL) {
515                 zio->io_bp = (blkptr_t *)bp;
516                 zio->io_bp_copy = *bp;
517                 zio->io_bp_orig = *bp;
518                 if (type != ZIO_TYPE_WRITE ||
519                     zio->io_child_type == ZIO_CHILD_DDT)
520                         zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;  /* so caller can free */
521                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
522                         zio->io_logical = zio;
523                 if (zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG && BP_IS_GANG(bp))
524                         pipeline |= ZIO_GANG_STAGES;
525         }
526
527         zio->io_spa = spa;
528         zio->io_txg = txg;
529         zio->io_done = done;
530         zio->io_private = private;
531         zio->io_type = type;
532         zio->io_priority = priority;
533         zio->io_vd = vd;
534         zio->io_offset = offset;
535         zio->io_orig_data = zio->io_data = data;
536         zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
537         zio->io_orig_flags = zio->io_flags = flags;
538         zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage;
539         zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline;
540
541         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY);
542         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE);
543
544         if (zb != NULL)
545                 zio->io_bookmark = *zb;
546
547         if (pio != NULL) {
548                 if (zio->io_logical == NULL)
549                         zio->io_logical = pio->io_logical;
550                 if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
551                         zio->io_gang_leader = pio->io_gang_leader;
552                 zio_add_child(pio, zio);
553         }
554
555         return (zio);
556 }
557
558 static void
559 zio_destroy(zio_t *zio)
560 {
561         list_destroy(&zio->io_parent_list);
562         list_destroy(&zio->io_child_list);
563         mutex_destroy(&zio->io_lock);
564         cv_destroy(&zio->io_cv);
565         kmem_cache_free(zio_cache, zio);
566 }
567
568 zio_t *
569 zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done,
570     void *private, enum zio_flag flags)
571 {
572         zio_t *zio;
573
574         zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
575             ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL,
576             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE);
577
578         return (zio);
579 }
580
581 zio_t *
582 zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
583 {
584         return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags));
585 }
586
587 zio_t *
588 zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, const blkptr_t *bp,
589     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
590     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
591 {
592         zio_t *zio;
593
594         zio = zio_create(pio, spa, BP_PHYSICAL_BIRTH(bp), bp,
595             data, size, done, private,
596             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, NULL, 0, zb,
597             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
598             ZIO_DDT_CHILD_READ_PIPELINE : ZIO_READ_PIPELINE);
599
600         return (zio);
601 }
602
603 zio_t *
604 zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
605     void *data, uint64_t size, const zio_prop_t *zp,
606     zio_done_func_t *ready, zio_done_func_t *done, void *private,
607     int priority, enum zio_flag flags, const zbookmark_t *zb)
608 {
609         zio_t *zio;
610
611         ASSERT(zp->zp_checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
612             zp->zp_checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS &&
613             zp->zp_compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
614             zp->zp_compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS &&
615             zp->zp_type < DMU_OT_NUMTYPES &&
616             zp->zp_level < 32 &&
617             zp->zp_copies > 0 &&
618             zp->zp_copies <= spa_max_replication(spa) &&
619             zp->zp_dedup <= 1 &&
620             zp->zp_dedup_verify <= 1);
621
622         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
623             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
624             ZIO_STAGE_OPEN, (flags & ZIO_FLAG_DDT_CHILD) ?
625             ZIO_DDT_CHILD_WRITE_PIPELINE : ZIO_WRITE_PIPELINE);
626
627         zio->io_ready = ready;
628         zio->io_prop = *zp;
629
630         return (zio);
631 }
632
633 zio_t *
634 zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data,
635     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private, int priority,
636     enum zio_flag flags, zbookmark_t *zb)
637 {
638         zio_t *zio;
639
640         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
641             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, NULL, 0, zb,
642             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
643
644         return (zio);
645 }
646
647 void
648 zio_write_override(zio_t *zio, blkptr_t *bp, int copies)
649 {
650         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
651         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
652         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
653         ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(zio->io_spa));
654
655         zio->io_prop.zp_copies = copies;
656         zio->io_bp_override = bp;
657 }
658
659 void
660 zio_free(spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp)
661 {
662         bplist_append(&spa->spa_free_bplist[txg & TXG_MASK], bp);
663 }
664
665 zio_t *
666 zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
667     enum zio_flag flags)
668 {
669         zio_t *zio;
670
671         dprintf_bp(bp, "freeing in txg %llu, pass %u",
672             (longlong_t)txg, spa->spa_sync_pass);
673
674         ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
675         ASSERT(spa_syncing_txg(spa) == txg);
676         ASSERT(spa_sync_pass(spa) <= SYNC_PASS_DEFERRED_FREE);
677
678         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
679             NULL, NULL, ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_FREE, flags,
680             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PIPELINE);
681
682         return (zio);
683 }
684
685 zio_t *
686 zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
687     zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
688 {
689         zio_t *zio;
690
691         /*
692          * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
693          * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
694          * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
695          * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
696          * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
697          * so that the SPA knows they're in use.
698          *
699          * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
700          * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
701          * If txg == 0 we just verify that the block is claimable.
702          */
703         ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
704         ASSERT(txg == spa_first_txg(spa) || txg == 0);
705         ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp) || !spa_writeable(spa));       /* zdb(1M) */
706
707         zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp),
708             done, private, ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, flags,
709             NULL, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
710
711         return (zio);
712 }
713
714 zio_t *
715 zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd,
716     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, enum zio_flag flags)
717 {
718         zio_t *zio;
719         int c;
720
721         if (vd->vdev_children == 0) {
722                 zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
723                     ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags, vd, 0, NULL,
724                     ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
725
726                 zio->io_cmd = cmd;
727         } else {
728                 zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags);
729
730                 for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
731                         zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
732                             done, private, priority, flags));
733         }
734
735         return (zio);
736 }
737
738 zio_t *
739 zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
740     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
741     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
742 {
743         zio_t *zio;
744
745         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
746         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
747             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
748         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
749
750         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
751             ZIO_TYPE_READ, priority, flags, vd, offset, NULL,
752             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
753
754         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
755
756         return (zio);
757 }
758
759 zio_t *
760 zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
761     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
762     int priority, enum zio_flag flags, boolean_t labels)
763 {
764         zio_t *zio;
765
766         ASSERT(vd->vdev_children == 0);
767         ASSERT(!labels || offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
768             offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
769         ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
770
771         zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, NULL, data, size, done, private,
772             ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags, vd, offset, NULL,
773             ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
774
775         zio->io_prop.zp_checksum = checksum;
776
777         if (zio_checksum_table[checksum].ci_eck) {
778                 /*
779                  * zec checksums are necessarily destructive -- they modify
780                  * the end of the write buffer to hold the verifier/checksum.
781                  * Therefore, we must make a local copy in case the data is
782                  * being written to multiple places in parallel.
783                  */
784                 void *wbuf = zio_buf_alloc(size);
785                 bcopy(data, wbuf, size);
786                 zio_push_transform(zio, wbuf, size, size, NULL);
787         }
788
789         return (zio);
790 }
791
792 /*
793  * Create a child I/O to do some work for us.
794  */
795 zio_t *
796 zio_vdev_child_io(zio_t *pio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
797         void *data, uint64_t size, int type, int priority, enum zio_flag flags,
798         zio_done_func_t *done, void *private)
799 {
800         enum zio_stage pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
801         zio_t *zio;
802
803         ASSERT(vd->vdev_parent ==
804             (pio->io_vd ? pio->io_vd : pio->io_spa->spa_root_vdev));
805
806         if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
807                 /*
808                  * If we have the bp, then the child should perform the
809                  * checksum and the parent need not.  This pushes error
810                  * detection as close to the leaves as possible and
811                  * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
812                  */
813                 pipeline |= ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
814                 pio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
815         }
816
817         if (vd->vdev_children == 0)
818                 offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
819
820         flags |= ZIO_VDEV_CHILD_FLAGS(pio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
821
822         /*
823          * If we've decided to do a repair, the write is not speculative --
824          * even if the original read was.
825          */
826         if (flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)
827                 flags &= ~ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
828
829         zio = zio_create(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp, data, size,
830             done, private, type, priority, flags, vd, offset, &pio->io_bookmark,
831             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, pipeline);
832
833         return (zio);
834 }
835
836 zio_t *
837 zio_vdev_delegated_io(vdev_t *vd, uint64_t offset, void *data, uint64_t size,
838         int type, int priority, enum zio_flag flags,
839         zio_done_func_t *done, void *private)
840 {
841         zio_t *zio;
842
843         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
844
845         zio = zio_create(NULL, vd->vdev_spa, 0, NULL,
846             data, size, done, private, type, priority,
847             flags | ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_RETRY,
848             vd, offset, NULL,
849             ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1, ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE);
850
851         return (zio);
852 }
853
854 void
855 zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
856 {
857         zio_nowait(zio_ioctl(zio, zio->io_spa, vd, DKIOCFLUSHWRITECACHE,
858             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_NOW,
859             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE | ZIO_FLAG_DONT_RETRY));
860 }
861
862 void
863 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
864 {
865         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
866         ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
867         ASSERT(size <= zio->io_size);
868
869         /*
870          * We don't shrink for raidz because of problems with the
871          * reconstruction when reading back less than the block size.
872          * Note, BP_IS_RAIDZ() assumes no compression.
873          */
874         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
875         if (!BP_IS_RAIDZ(zio->io_bp))
876                 zio->io_orig_size = zio->io_size = size;
877 }
878
879 /*
880  * ==========================================================================
881  * Prepare to read and write logical blocks
882  * ==========================================================================
883  */
884
885 static int
886 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
887 {
888         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
889
890         if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
891             zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
892             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
893                 uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
894                 void *cbuf = zio_buf_alloc(psize);
895
896                 zio_push_transform(zio, cbuf, psize, psize, zio_decompress);
897         }
898
899         if (!dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_metadata && BP_GET_LEVEL(bp) == 0)
900                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
901
902         if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_DDT_ZAP)
903                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
904
905         if (BP_GET_DEDUP(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL)
906                 zio->io_pipeline = ZIO_DDT_READ_PIPELINE;
907
908         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
909 }
910
911 static int
912 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
913 {
914         spa_t *spa = zio->io_spa;
915         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
916         enum zio_compress compress = zp->zp_compress;
917         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
918         uint64_t lsize = zio->io_size;
919         uint64_t psize = lsize;
920         int pass = 1;
921
922         /*
923          * If our children haven't all reached the ready stage,
924          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
925          */
926         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
927             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_READY))
928                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
929
930         if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
931                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
932
933         ASSERT(zio->io_child_type != ZIO_CHILD_DDT);
934
935         if (zio->io_bp_override) {
936                 ASSERT(bp->blk_birth != zio->io_txg);
937                 ASSERT(BP_GET_DEDUP(zio->io_bp_override) == 0);
938
939                 *bp = *zio->io_bp_override;
940                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
941
942                 if (BP_IS_HOLE(bp) || !zp->zp_dedup)
943                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
944
945                 ASSERT(zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup ||
946                     zp->zp_dedup_verify);
947
948                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
949                         BP_SET_DEDUP(bp, 1);
950                         zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
951                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
952                 }
953                 zio->io_bp_override = NULL;
954                 BP_ZERO(bp);
955         }
956
957         if (bp->blk_birth == zio->io_txg) {
958                 /*
959                  * We're rewriting an existing block, which means we're
960                  * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
961                  * converge, it must eventually be the case that we don't
962                  * have to allocate new blocks.  But compression changes
963                  * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
964                  * convergence take longer.  Therefore, after the first
965                  * few passes, stop compressing to ensure convergence.
966                  */
967                 pass = spa_sync_pass(spa);
968
969                 ASSERT(zio->io_txg == spa_syncing_txg(spa));
970                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
971                 ASSERT(!BP_GET_DEDUP(bp));
972
973                 if (pass > SYNC_PASS_DONT_COMPRESS)
974                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
975
976                 /* Make sure someone doesn't change their mind on overwrites */
977                 ASSERT(MIN(zp->zp_copies + BP_IS_GANG(bp),
978                     spa_max_replication(spa)) == BP_GET_NDVAS(bp));
979         }
980
981         if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF) {
982                 void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
983                 psize = zio_compress_data(compress, zio->io_data, cbuf, lsize);
984                 if (psize == 0 || psize == lsize) {
985                         compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
986                         zio_buf_free(cbuf, lsize);
987                 } else {
988                         ASSERT(psize < lsize);
989                         zio_push_transform(zio, cbuf, psize, lsize, NULL);
990                 }
991         }
992
993         /*
994          * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
995          * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
996          * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
997          * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
998          * spa_sync() to allocate new blocks, but force rewrites after that.
999          * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
1000          */
1001         if (bp->blk_birth == zio->io_txg && BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
1002             pass > SYNC_PASS_REWRITE) {
1003                 enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
1004                 ASSERT(psize != 0);
1005                 zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
1006                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
1007         } else {
1008                 BP_ZERO(bp);
1009                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
1010         }
1011
1012         if (psize == 0) {
1013                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1014         } else {
1015                 ASSERT(zp->zp_checksum != ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER);
1016                 BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
1017                 BP_SET_PSIZE(bp, psize);
1018                 BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
1019                 BP_SET_CHECKSUM(bp, zp->zp_checksum);
1020                 BP_SET_TYPE(bp, zp->zp_type);
1021                 BP_SET_LEVEL(bp, zp->zp_level);
1022                 BP_SET_DEDUP(bp, zp->zp_dedup);
1023                 BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1024                 if (zp->zp_dedup) {
1025                         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1026                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
1027                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
1028                 }
1029         }
1030
1031         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1032 }
1033
1034 static int
1035 zio_free_bp_init(zio_t *zio)
1036 {
1037         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1038
1039         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
1040                 if (BP_GET_DEDUP(bp))
1041                         zio->io_pipeline = ZIO_DDT_FREE_PIPELINE;
1042         }
1043
1044         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * ==========================================================================
1049  * Execute the I/O pipeline
1050  * ==========================================================================
1051  */
1052
1053 static void
1054 zio_taskq_dispatch(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q, boolean_t cutinline)
1055 {
1056         spa_t *spa = zio->io_spa;
1057         zio_type_t t = zio->io_type;
1058         int flags = TQ_NOSLEEP | (cutinline ? TQ_FRONT : 0);
1059
1060         /*
1061          * If we're a config writer or a probe, the normal issue and
1062          * interrupt threads may all be blocked waiting for the config lock.
1063          * In this case, select the otherwise-unused taskq for ZIO_TYPE_NULL.
1064          */
1065         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER | ZIO_FLAG_PROBE))
1066                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1067
1068         /*
1069          * A similar issue exists for the L2ARC write thread until L2ARC 2.0.
1070          */
1071         if (t == ZIO_TYPE_WRITE && zio->io_vd && zio->io_vd->vdev_aux)
1072                 t = ZIO_TYPE_NULL;
1073
1074         /*
1075          * If this is a high priority I/O, then use the high priority taskq.
1076          */
1077         if (zio->io_priority == ZIO_PRIORITY_NOW &&
1078             spa->spa_zio_taskq[t][q + 1] != NULL)
1079                 q++;
1080
1081         ASSERT3U(q, <, ZIO_TASKQ_TYPES);
1082
1083         while (taskq_dispatch(spa->spa_zio_taskq[t][q],
1084             (task_func_t *)zio_execute, zio, flags) == 0); /* do nothing */
1085 }
1086
1087 static boolean_t
1088 zio_taskq_member(zio_t *zio, enum zio_taskq_type q)
1089 {
1090         kthread_t *executor = zio->io_executor;
1091         spa_t *spa = zio->io_spa;
1092         zio_type_t t;
1093
1094         for (t = 0; t < ZIO_TYPES; t++)
1095                 if (taskq_member(spa->spa_zio_taskq[t][q], executor))
1096                         return (B_TRUE);
1097
1098         return (B_FALSE);
1099 }
1100
1101 static int
1102 zio_issue_async(zio_t *zio)
1103 {
1104         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1105
1106         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1107 }
1108
1109 void
1110 zio_interrupt(zio_t *zio)
1111 {
1112         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT, B_FALSE);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
1117  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
1118  * dependent child I/Os; (3) the I/O issues, so we're waiting
1119  * for an I/O completion interrupt; (4) the I/O is delegated by
1120  * vdev-level caching or aggregation; (5) the I/O is deferred
1121  * due to vdev-level queueing; (6) the I/O is handed off to
1122  * another thread.  In all cases, the pipeline stops whenever
1123  * there's no CPU work; it never burns a thread in cv_wait().
1124  *
1125  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way
1126  * for multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1127  */
1128 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[];
1129
1130 /*
1131  * zio_execute() is a wrapper around the static function
1132  * __zio_execute() so that we can force  __zio_execute() to be
1133  * inlined.  This reduces stack overhead which is important
1134  * because __zio_execute() is called recursively in several zio
1135  * code paths.  zio_execute() itself cannot be inlined because
1136  * it is externally visible.
1137  */
1138 void
1139 zio_execute(zio_t *zio)
1140 {
1141         __zio_execute(zio);
1142 }
1143
1144 __attribute__((always_inline))
1145 static inline void
1146 __zio_execute(zio_t *zio)
1147 {
1148         zio->io_executor = curthread;
1149
1150         while (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) {
1151                 enum zio_stage pipeline = zio->io_pipeline;
1152                 enum zio_stage stage = zio->io_stage;
1153                 int rv;
1154
1155                 ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1156                 ASSERT(ISP2(stage));
1157                 ASSERT(zio->io_stall == NULL);
1158
1159                 do {
1160                         stage <<= 1;
1161                 } while ((stage & pipeline) == 0);
1162
1163                 ASSERT(stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1164
1165                 /*
1166                  * If we are in interrupt context and this pipeline stage
1167                  * will grab a config lock that is held across I/O,
1168                  * or may wait for an I/O that needs an interrupt thread
1169                  * to complete, issue async to avoid deadlock.
1170                  *
1171                  * For VDEV_IO_START, we cut in line so that the io will
1172                  * be sent to disk promptly.
1173                  */
1174                 if ((stage & ZIO_BLOCKING_STAGES) && zio->io_vd == NULL &&
1175                     zio_taskq_member(zio, ZIO_TASKQ_INTERRUPT)) {
1176                         boolean_t cut = (stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START) ?
1177                             zio_requeue_io_start_cut_in_line : B_FALSE;
1178                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, cut);
1179                         return;
1180                 }
1181
1182                 zio->io_stage = stage;
1183                 rv = zio_pipeline[highbit(stage) - 1](zio);
1184
1185                 if (rv == ZIO_PIPELINE_STOP)
1186                         return;
1187
1188                 ASSERT(rv == ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1189         }
1190 }
1191
1192
1193 /*
1194  * ==========================================================================
1195  * Initiate I/O, either sync or async
1196  * ==========================================================================
1197  */
1198 int
1199 zio_wait(zio_t *zio)
1200 {
1201         int error;
1202
1203         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1204         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1205
1206         zio->io_waiter = curthread;
1207
1208         __zio_execute(zio);
1209
1210         mutex_enter(&zio->io_lock);
1211         while (zio->io_executor != NULL)
1212                 cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
1213         mutex_exit(&zio->io_lock);
1214
1215         error = zio->io_error;
1216         zio_destroy(zio);
1217
1218         return (error);
1219 }
1220
1221 void
1222 zio_nowait(zio_t *zio)
1223 {
1224         ASSERT(zio->io_executor == NULL);
1225
1226         if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
1227             zio_unique_parent(zio) == NULL) {
1228                 /*
1229                  * This is a logical async I/O with no parent to wait for it.
1230                  * We add it to the spa_async_root_zio "Godfather" I/O which
1231                  * will ensure they complete prior to unloading the pool.
1232                  */
1233                 spa_t *spa = zio->io_spa;
1234
1235                 zio_add_child(spa->spa_async_zio_root, zio);
1236         }
1237
1238         __zio_execute(zio);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * ==========================================================================
1243  * Reexecute or suspend/resume failed I/O
1244  * ==========================================================================
1245  */
1246
1247 static void
1248 zio_reexecute(zio_t *pio)
1249 {
1250         zio_t *cio, *cio_next;
1251         int c, w;
1252
1253         ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1254         ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
1255         ASSERT(pio->io_gang_leader == NULL);
1256         ASSERT(pio->io_gang_tree == NULL);
1257
1258         pio->io_flags = pio->io_orig_flags;
1259         pio->io_stage = pio->io_orig_stage;
1260         pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline;
1261         pio->io_reexecute = 0;
1262         pio->io_error = 0;
1263         for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1264                 pio->io_state[w] = 0;
1265         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
1266                 pio->io_child_error[c] = 0;
1267
1268         if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
1269                 BP_ZERO(pio->io_bp);
1270
1271         /*
1272          * As we reexecute pio's children, new children could be created.
1273          * New children go to the head of pio's io_child_list, however,
1274          * so we will (correctly) not reexecute them.  The key is that
1275          * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
1276          * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
1277          */
1278         for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) {
1279                 cio_next = zio_walk_children(pio);
1280                 mutex_enter(&pio->io_lock);
1281                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
1282                         pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
1283                 mutex_exit(&pio->io_lock);
1284                 zio_reexecute(cio);
1285         }
1286
1287         /*
1288          * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
1289          * We don't reexecute "The Godfather" I/O here as it's the
1290          * responsibility of the caller to wait on him.
1291          */
1292         if (!(pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER))
1293                 __zio_execute(pio);
1294 }
1295
1296 void
1297 zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
1298 {
1299         if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_PANIC)
1300                 fm_panic("Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
1301                     "failure and the failure mode property for this pool "
1302                     "is set to panic.", spa_name(spa));
1303
1304         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
1305
1306         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1307
1308         if (spa->spa_suspend_zio_root == NULL)
1309                 spa->spa_suspend_zio_root = zio_root(spa, NULL, NULL,
1310                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE |
1311                     ZIO_FLAG_GODFATHER);
1312
1313         spa->spa_suspended = B_TRUE;
1314
1315         if (zio != NULL) {
1316                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
1317                 ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root);
1318                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1319                 ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL);
1320                 ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
1321                 zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio);
1322         }
1323
1324         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1325 }
1326
1327 int
1328 zio_resume(spa_t *spa)
1329 {
1330         zio_t *pio;
1331
1332         /*
1333          * Reexecute all previously suspended i/o.
1334          */
1335         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1336         spa->spa_suspended = B_FALSE;
1337         cv_broadcast(&spa->spa_suspend_cv);
1338         pio = spa->spa_suspend_zio_root;
1339         spa->spa_suspend_zio_root = NULL;
1340         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1341
1342         if (pio == NULL)
1343                 return (0);
1344
1345         zio_reexecute(pio);
1346         return (zio_wait(pio));
1347 }
1348
1349 void
1350 zio_resume_wait(spa_t *spa)
1351 {
1352         mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
1353         while (spa_suspended(spa))
1354                 cv_wait(&spa->spa_suspend_cv, &spa->spa_suspend_lock);
1355         mutex_exit(&spa->spa_suspend_lock);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * ==========================================================================
1360  * Gang blocks.
1361  *
1362  * A gang block is a collection of small blocks that looks to the DMU
1363  * like one large block.  When zio_dva_allocate() cannot find a block
1364  * of the requested size, due to either severe fragmentation or the pool
1365  * being nearly full, it calls zio_write_gang_block() to construct the
1366  * block from smaller fragments.
1367  *
1368  * A gang block consists of a gang header (zio_gbh_phys_t) and up to
1369  * three (SPA_GBH_NBLKPTRS) gang members.  The gang header is just like
1370  * an indirect block: it's an array of block pointers.  It consumes
1371  * only one sector and hence is allocatable regardless of fragmentation.
1372  * The gang header's bps point to its gang members, which hold the data.
1373  *
1374  * Gang blocks are self-checksumming, using the bp's <vdev, offset, txg>
1375  * as the verifier to ensure uniqueness of the SHA256 checksum.
1376  * Critically, the gang block bp's blk_cksum is the checksum of the data,
1377  * not the gang header.  This ensures that data block signatures (needed for
1378  * deduplication) are independent of how the block is physically stored.
1379  *
1380  * Gang blocks can be nested: a gang member may itself be a gang block.
1381  * Thus every gang block is a tree in which root and all interior nodes are
1382  * gang headers, and the leaves are normal blocks that contain user data.
1383  * The root of the gang tree is called the gang leader.
1384  *
1385  * To perform any operation (read, rewrite, free, claim) on a gang block,
1386  * zio_gang_assemble() first assembles the gang tree (minus data leaves)
1387  * in the io_gang_tree field of the original logical i/o by recursively
1388  * reading the gang leader and all gang headers below it.  This yields
1389  * an in-core tree containing the contents of every gang header and the
1390  * bps for every constituent of the gang block.
1391  *
1392  * With the gang tree now assembled, zio_gang_issue() just walks the gang tree
1393  * and invokes a callback on each bp.  To free a gang block, zio_gang_issue()
1394  * calls zio_free_gang() -- a trivial wrapper around zio_free() -- for each bp.
1395  * zio_claim_gang() provides a similarly trivial wrapper for zio_claim().
1396  * zio_read_gang() is a wrapper around zio_read() that omits reading gang
1397  * headers, since we already have those in io_gang_tree.  zio_rewrite_gang()
1398  * performs a zio_rewrite() of the data or, for gang headers, a zio_rewrite()
1399  * of the gang header plus zio_checksum_compute() of the data to update the
1400  * gang header's blk_cksum as described above.
1401  *
1402  * The two-phase assemble/issue model solves the problem of partial failure --
1403  * what if you'd freed part of a gang block but then couldn't read the
1404  * gang header for another part?  Assembling the entire gang tree first
1405  * ensures that all the necessary gang header I/O has succeeded before
1406  * starting the actual work of free, claim, or write.  Once the gang tree
1407  * is assembled, free and claim are in-memory operations that cannot fail.
1408  *
1409  * In the event that a gang write fails, zio_dva_unallocate() walks the
1410  * gang tree to immediately free (i.e. insert back into the space map)
1411  * everything we've allocated.  This ensures that we don't get ENOSPC
1412  * errors during repeated suspend/resume cycles due to a flaky device.
1413  *
1414  * Gang rewrites only happen during sync-to-convergence.  If we can't assemble
1415  * the gang tree, we won't modify the block, so we can safely defer the free
1416  * (knowing that the block is still intact).  If we *can* assemble the gang
1417  * tree, then even if some of the rewrites fail, zio_dva_unallocate() will free
1418  * each constituent bp and we can allocate a new block on the next sync pass.
1419  *
1420  * In all cases, the gang tree allows complete recovery from partial failure.
1421  * ==========================================================================
1422  */
1423
1424 static zio_t *
1425 zio_read_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1426 {
1427         if (gn != NULL)
1428                 return (pio);
1429
1430         return (zio_read(pio, pio->io_spa, bp, data, BP_GET_PSIZE(bp),
1431             NULL, NULL, pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1432             &pio->io_bookmark));
1433 }
1434
1435 zio_t *
1436 zio_rewrite_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1437 {
1438         zio_t *zio;
1439
1440         if (gn != NULL) {
1441                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1442                     gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL, pio->io_priority,
1443                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1444                 /*
1445                  * As we rewrite each gang header, the pipeline will compute
1446                  * a new gang block header checksum for it; but no one will
1447                  * compute a new data checksum, so we do that here.  The one
1448                  * exception is the gang leader: the pipeline already computed
1449                  * its data checksum because that stage precedes gang assembly.
1450                  * (Presently, nothing actually uses interior data checksums;
1451                  * this is just good hygiene.)
1452                  */
1453                 if (gn != pio->io_gang_leader->io_gang_tree) {
1454                         zio_checksum_compute(zio, BP_GET_CHECKSUM(bp),
1455                             data, BP_GET_PSIZE(bp));
1456                 }
1457                 /*
1458                  * If we are here to damage data for testing purposes,
1459                  * leave the GBH alone so that we can detect the damage.
1460                  */
1461                 if (pio->io_gang_leader->io_flags & ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE)
1462                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
1463         } else {
1464                 zio = zio_rewrite(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1465                     data, BP_GET_PSIZE(bp), NULL, NULL, pio->io_priority,
1466                     ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1467         }
1468
1469         return (zio);
1470 }
1471
1472 /* ARGSUSED */
1473 zio_t *
1474 zio_free_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1475 {
1476         return (zio_free_sync(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1477             ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1478 }
1479
1480 /* ARGSUSED */
1481 zio_t *
1482 zio_claim_gang(zio_t *pio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t *gn, void *data)
1483 {
1484         return (zio_claim(pio, pio->io_spa, pio->io_txg, bp,
1485             NULL, NULL, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio)));
1486 }
1487
1488 static zio_gang_issue_func_t *zio_gang_issue_func[ZIO_TYPES] = {
1489         NULL,
1490         zio_read_gang,
1491         zio_rewrite_gang,
1492         zio_free_gang,
1493         zio_claim_gang,
1494         NULL
1495 };
1496
1497 static void zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio);
1498
1499 static zio_gang_node_t *
1500 zio_gang_node_alloc(zio_gang_node_t **gnpp)
1501 {
1502         zio_gang_node_t *gn;
1503
1504         ASSERT(*gnpp == NULL);
1505
1506         gn = kmem_zalloc(sizeof (*gn), KM_PUSHPAGE);
1507         gn->gn_gbh = zio_buf_alloc(SPA_GANGBLOCKSIZE);
1508         *gnpp = gn;
1509
1510         return (gn);
1511 }
1512
1513 static void
1514 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1515 {
1516         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1517         int g;
1518
1519         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1520                 ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
1521
1522         zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1523         kmem_free(gn, sizeof (*gn));
1524         *gnpp = NULL;
1525 }
1526
1527 static void
1528 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
1529 {
1530         zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
1531         int g;
1532
1533         if (gn == NULL)
1534                 return;
1535
1536         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
1537                 zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
1538
1539         zio_gang_node_free(gnpp);
1540 }
1541
1542 static void
1543 zio_gang_tree_assemble(zio_t *gio, blkptr_t *bp, zio_gang_node_t **gnpp)
1544 {
1545         zio_gang_node_t *gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1546
1547         ASSERT(gio->io_gang_leader == gio);
1548         ASSERT(BP_IS_GANG(bp));
1549
1550         zio_nowait(zio_read(gio, gio->io_spa, bp, gn->gn_gbh,
1551             SPA_GANGBLOCKSIZE, zio_gang_tree_assemble_done, gn,
1552             gio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(gio), &gio->io_bookmark));
1553 }
1554
1555 static void
1556 zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
1557 {
1558         zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
1559         zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
1560         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1561         int g;
1562
1563         ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
1564         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
1565
1566         if (zio->io_error)
1567                 return;
1568
1569         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
1570                 byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
1571
1572         ASSERT(zio->io_data == gn->gn_gbh);
1573         ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
1574         ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1575
1576         for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1577                 blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1578                 if (!BP_IS_GANG(gbp))
1579                         continue;
1580                 zio_gang_tree_assemble(gio, gbp, &gn->gn_child[g]);
1581         }
1582 }
1583
1584 static void
1585 zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, void *data)
1586 {
1587         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1588         zio_t *zio;
1589         int g;
1590
1591         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
1592         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
1593         ASSERT(BP_GET_LSIZE(bp) == BP_GET_PSIZE(bp) || gn == gio->io_gang_tree);
1594
1595         /*
1596          * If you're a gang header, your data is in gn->gn_gbh.
1597          * If you're a gang member, your data is in 'data' and gn == NULL.
1598          */
1599         zio = zio_gang_issue_func[gio->io_type](pio, bp, gn, data);
1600
1601         if (gn != NULL) {
1602                 ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
1603
1604                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
1605                         blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
1606                         if (BP_IS_HOLE(gbp))
1607                                 continue;
1608                         zio_gang_tree_issue(zio, gn->gn_child[g], gbp, data);
1609                         data = (char *)data + BP_GET_PSIZE(gbp);
1610                 }
1611         }
1612
1613         if (gn == gio->io_gang_tree)
1614                 ASSERT3P((char *)gio->io_data + gio->io_size, ==, data);
1615
1616         if (zio != pio)
1617                 zio_nowait(zio);
1618 }
1619
1620 static int
1621 zio_gang_assemble(zio_t *zio)
1622 {
1623         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1624
1625         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == NULL);
1626         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1627
1628         zio->io_gang_leader = zio;
1629
1630         zio_gang_tree_assemble(zio, bp, &zio->io_gang_tree);
1631
1632         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1633 }
1634
1635 static int
1636 zio_gang_issue(zio_t *zio)
1637 {
1638         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1639
1640         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE))
1641                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1642
1643         ASSERT(BP_IS_GANG(bp) && zio->io_gang_leader == zio);
1644         ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
1645
1646         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_GANG] == 0)
1647                 zio_gang_tree_issue(zio, zio->io_gang_tree, bp, zio->io_data);
1648         else
1649                 zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
1650
1651         zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1652
1653         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1654 }
1655
1656 static void
1657 zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
1658 {
1659         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1660         ASSERTV(zio_t *gio = zio->io_gang_leader;)
1661         dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
1662         dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
1663         uint64_t asize;
1664         int d;
1665
1666         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
1667                 return;
1668
1669         ASSERT(BP_IS_HOLE(&zio->io_bp_orig));
1670
1671         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG);
1672         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, ==, gio->io_prop.zp_copies);
1673         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
1674         ASSERT3U(pio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1675         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
1676
1677         mutex_enter(&pio->io_lock);
1678         for (d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
1679                 ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
1680                 asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
1681                 asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
1682                 DVA_SET_ASIZE(&pdva[d], asize);
1683         }
1684         mutex_exit(&pio->io_lock);
1685 }
1686
1687 static int
1688 zio_write_gang_block(zio_t *pio)
1689 {
1690         spa_t *spa = pio->io_spa;
1691         blkptr_t *bp = pio->io_bp;
1692         zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
1693         zio_t *zio;
1694         zio_gang_node_t *gn, **gnpp;
1695         zio_gbh_phys_t *gbh;
1696         uint64_t txg = pio->io_txg;
1697         uint64_t resid = pio->io_size;
1698         uint64_t lsize;
1699         int copies = gio->io_prop.zp_copies;
1700         int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
1701         zio_prop_t zp;
1702         int g, error;
1703
1704         error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), SPA_GANGBLOCKSIZE,
1705             bp, gbh_copies, txg, pio == gio ? NULL : gio->io_bp,
1706             METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER);
1707         if (error) {
1708                 pio->io_error = error;
1709                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1710         }
1711
1712         if (pio == gio) {
1713                 gnpp = &gio->io_gang_tree;
1714         } else {
1715                 gnpp = pio->io_private;
1716                 ASSERT(pio->io_ready == zio_write_gang_member_ready);
1717         }
1718
1719         gn = zio_gang_node_alloc(gnpp);
1720         gbh = gn->gn_gbh;
1721         bzero(gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1722
1723         /*
1724          * Create the gang header.
1725          */
1726         zio = zio_rewrite(pio, spa, txg, bp, gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE, NULL, NULL,
1727             pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio), &pio->io_bookmark);
1728
1729         /*
1730          * Create and nowait the gang children.
1731          */
1732         for (g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
1733                 lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
1734                     SPA_MINBLOCKSIZE);
1735                 ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
1736
1737                 zp.zp_checksum = gio->io_prop.zp_checksum;
1738                 zp.zp_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1739                 zp.zp_type = DMU_OT_NONE;
1740                 zp.zp_level = 0;
1741                 zp.zp_copies = gio->io_prop.zp_copies;
1742                 zp.zp_dedup = 0;
1743                 zp.zp_dedup_verify = 0;
1744
1745                 zio_nowait(zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
1746                     (char *)pio->io_data + (pio->io_size - resid), lsize, &zp,
1747                     zio_write_gang_member_ready, NULL, &gn->gn_child[g],
1748                     pio->io_priority, ZIO_GANG_CHILD_FLAGS(pio),
1749                     &pio->io_bookmark));
1750         }
1751
1752         /*
1753          * Set pio's pipeline to just wait for zio to finish.
1754          */
1755         pio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
1756
1757         zio_nowait(zio);
1758
1759         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1760 }
1761
1762 /*
1763  * ==========================================================================
1764  * Dedup
1765  * ==========================================================================
1766  */
1767 static void
1768 zio_ddt_child_read_done(zio_t *zio)
1769 {
1770         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1771         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1772         ddt_phys_t *ddp;
1773         zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
1774
1775         mutex_enter(&pio->io_lock);
1776         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
1777         if (zio->io_error == 0)
1778                 ddt_phys_clear(ddp);    /* this ddp doesn't need repair */
1779         if (zio->io_error == 0 && dde->dde_repair_data == NULL)
1780                 dde->dde_repair_data = zio->io_data;
1781         else
1782                 zio_buf_free(zio->io_data, zio->io_size);
1783         mutex_exit(&pio->io_lock);
1784 }
1785
1786 static int
1787 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
1788 {
1789         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1790         int p;
1791
1792         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1793         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1794         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1795
1796         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1797                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1798                 ddt_entry_t *dde = ddt_repair_start(ddt, bp);
1799                 ddt_phys_t *ddp = dde->dde_phys;
1800                 ddt_phys_t *ddp_self = ddt_phys_select(dde, bp);
1801                 blkptr_t blk;
1802
1803                 ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1804                 zio->io_vsd = dde;
1805
1806                 if (ddp_self == NULL)
1807                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1808
1809                 for (p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
1810                         if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
1811                                 continue;
1812                         ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
1813                             &blk);
1814                         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, &blk,
1815                             zio_buf_alloc(zio->io_size), zio->io_size,
1816                             zio_ddt_child_read_done, dde, zio->io_priority,
1817                             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio) | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE,
1818                             &zio->io_bookmark));
1819                 }
1820                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1821         }
1822
1823         zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, bp,
1824             zio->io_data, zio->io_size, NULL, NULL, zio->io_priority,
1825             ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark));
1826
1827         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1828 }
1829
1830 static int
1831 zio_ddt_read_done(zio_t *zio)
1832 {
1833         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1834
1835         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE))
1836                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1837
1838         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
1839         ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
1840         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
1841
1842         if (zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT]) {
1843                 ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1844                 ddt_entry_t *dde = zio->io_vsd;
1845                 if (ddt == NULL) {
1846                         ASSERT(spa_load_state(zio->io_spa) != SPA_LOAD_NONE);
1847                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1848                 }
1849                 if (dde == NULL) {
1850                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_DDT_READ_START >> 1;
1851                         zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE, B_FALSE);
1852                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
1853                 }
1854                 if (dde->dde_repair_data != NULL) {
1855                         bcopy(dde->dde_repair_data, zio->io_data, zio->io_size);
1856                         zio->io_child_error[ZIO_CHILD_DDT] = 0;
1857                 }
1858                 ddt_repair_done(ddt, dde);
1859                 zio->io_vsd = NULL;
1860         }
1861
1862         ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1863
1864         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
1865 }
1866
1867 static boolean_t
1868 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
1869 {
1870         spa_t *spa = zio->io_spa;
1871         int p;
1872
1873         /*
1874          * Note: we compare the original data, not the transformed data,
1875          * because when zio->io_bp is an override bp, we will not have
1876          * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
1877          * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
1878          */
1879         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1880                 zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
1881
1882                 if (lio != NULL) {
1883                         return (lio->io_orig_size != zio->io_orig_size ||
1884                             bcmp(zio->io_orig_data, lio->io_orig_data,
1885                             zio->io_orig_size) != 0);
1886                 }
1887         }
1888
1889         for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
1890                 ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1891
1892                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0) {
1893                         arc_buf_t *abuf = NULL;
1894                         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
1895                         blkptr_t blk = *zio->io_bp;
1896                         int error;
1897
1898                         ddt_bp_fill(ddp, &blk, ddp->ddp_phys_birth);
1899
1900                         ddt_exit(ddt);
1901
1902                         error = arc_read_nolock(NULL, spa, &blk,
1903                             arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
1904                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1905                             &aflags, &zio->io_bookmark);
1906
1907                         if (error == 0) {
1908                                 if (arc_buf_size(abuf) != zio->io_orig_size ||
1909                                     bcmp(abuf->b_data, zio->io_orig_data,
1910                                     zio->io_orig_size) != 0)
1911                                         error = EEXIST;
1912                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
1913                         }
1914
1915                         ddt_enter(ddt);
1916                         return (error != 0);
1917                 }
1918         }
1919
1920         return (B_FALSE);
1921 }
1922
1923 static void
1924 zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
1925 {
1926         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1927         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1928         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1929         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1930         zio_t *pio;
1931
1932         if (zio->io_error)
1933                 return;
1934
1935         ddt_enter(ddt);
1936
1937         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1938
1939         ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
1940
1941         while ((pio = zio_walk_parents(zio)) != NULL)
1942                 ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
1943
1944         ddt_exit(ddt);
1945 }
1946
1947 static void
1948 zio_ddt_child_write_done(zio_t *zio)
1949 {
1950         int p = zio->io_prop.zp_copies;
1951         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, zio->io_bp);
1952         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1953         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1954
1955         ddt_enter(ddt);
1956
1957         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1958         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1959         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1960
1961         if (zio->io_error == 0) {
1962                 while (zio_walk_parents(zio) != NULL)
1963                         ddt_phys_addref(ddp);
1964         } else {
1965                 ddt_phys_clear(ddp);
1966         }
1967
1968         ddt_exit(ddt);
1969 }
1970
1971 static void
1972 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
1973 {
1974         int p = DDT_PHYS_DITTO;
1975         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1976         ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
1977         ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
1978         ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
1979         ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
1980         ASSERTV(zio_prop_t *zp = &zio->io_prop);
1981
1982         ddt_enter(ddt);
1983
1984         ASSERT(ddp->ddp_refcnt == 0);
1985         ASSERT(dde->dde_lead_zio[p] == zio);
1986         dde->dde_lead_zio[p] = NULL;
1987
1988         if (zio->io_error == 0) {
1989                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_EQUAL(bp->blk_cksum, ddk->ddk_cksum));
1990                 ASSERT(zp->zp_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
1991                 ASSERT(zp->zp_copies == BP_GET_NDVAS(bp) - BP_IS_GANG(bp));
1992                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
1993                         ddt_phys_free(ddt, ddk, ddp, zio->io_txg);
1994                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
1995         }
1996
1997         ddt_exit(ddt);
1998 }
1999
2000 static int
2001 zio_ddt_write(zio_t *zio)
2002 {
2003         spa_t *spa = zio->io_spa;
2004         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2005         uint64_t txg = zio->io_txg;
2006         zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
2007         int p = zp->zp_copies;
2008         int ditto_copies;
2009         zio_t *cio = NULL;
2010         zio_t *dio = NULL;
2011         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2012         ddt_entry_t *dde;
2013         ddt_phys_t *ddp;
2014
2015         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2016         ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum);
2017         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp) || zio->io_bp_override);
2018
2019         ddt_enter(ddt);
2020         dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2021         ddp = &dde->dde_phys[p];
2022
2023         if (zp->zp_dedup_verify && zio_ddt_collision(zio, ddt, dde)) {
2024                 /*
2025                  * If we're using a weak checksum, upgrade to a strong checksum
2026                  * and try again.  If we're already using a strong checksum,
2027                  * we can't resolve it, so just convert to an ordinary write.
2028                  * (And automatically e-mail a paper to Nature?)
2029                  */
2030                 if (!zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_dedup) {
2031                         zp->zp_checksum = spa_dedup_checksum(spa);
2032                         zio_pop_transforms(zio);
2033                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2034                         BP_ZERO(bp);
2035                 } else {
2036                         zp->zp_dedup = 0;
2037                 }
2038                 zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2039                 ddt_exit(ddt);
2040                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2041         }
2042
2043         ditto_copies = ddt_ditto_copies_needed(ddt, dde, ddp);
2044         ASSERT(ditto_copies < SPA_DVAS_PER_BP);
2045
2046         if (ditto_copies > ddt_ditto_copies_present(dde) &&
2047             dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] == NULL) {
2048                 zio_prop_t czp = *zp;
2049
2050                 czp.zp_copies = ditto_copies;
2051
2052                 /*
2053                  * If we arrived here with an override bp, we won't have run
2054                  * the transform stack, so we won't have the data we need to
2055                  * generate a child i/o.  So, toss the override bp and restart.
2056                  * This is safe, because using the override bp is just an
2057                  * optimization; and it's rare, so the cost doesn't matter.
2058                  */
2059                 if (zio->io_bp_override) {
2060                         zio_pop_transforms(zio);
2061                         zio->io_stage = ZIO_STAGE_OPEN;
2062                         zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_PIPELINE;
2063                         zio->io_bp_override = NULL;
2064                         BP_ZERO(bp);
2065                         ddt_exit(ddt);
2066                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2067                 }
2068
2069                 dio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2070                     zio->io_orig_size, &czp, NULL,
2071                     zio_ddt_ditto_write_done, dde, zio->io_priority,
2072                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2073
2074                 zio_push_transform(dio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2075                 dde->dde_lead_zio[DDT_PHYS_DITTO] = dio;
2076         }
2077
2078         if (ddp->ddp_phys_birth != 0 || dde->dde_lead_zio[p] != NULL) {
2079                 if (ddp->ddp_phys_birth != 0)
2080                         ddt_bp_fill(ddp, bp, txg);
2081                 if (dde->dde_lead_zio[p] != NULL)
2082                         zio_add_child(zio, dde->dde_lead_zio[p]);
2083                 else
2084                         ddt_phys_addref(ddp);
2085         } else if (zio->io_bp_override) {
2086                 ASSERT(bp->blk_birth == txg);
2087                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, zio->io_bp_override));
2088                 ddt_phys_fill(ddp, bp);
2089                 ddt_phys_addref(ddp);
2090         } else {
2091                 cio = zio_write(zio, spa, txg, bp, zio->io_orig_data,
2092                     zio->io_orig_size, zp, zio_ddt_child_write_ready,
2093                     zio_ddt_child_write_done, dde, zio->io_priority,
2094                     ZIO_DDT_CHILD_FLAGS(zio), &zio->io_bookmark);
2095
2096                 zio_push_transform(cio, zio->io_data, zio->io_size, 0, NULL);
2097                 dde->dde_lead_zio[p] = cio;
2098         }
2099
2100         ddt_exit(ddt);
2101
2102         if (cio)
2103                 zio_nowait(cio);
2104         if (dio)
2105                 zio_nowait(dio);
2106
2107         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2108 }
2109
2110 ddt_entry_t *freedde; /* for debugging */
2111
2112 static int
2113 zio_ddt_free(zio_t *zio)
2114 {
2115         spa_t *spa = zio->io_spa;
2116         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2117         ddt_t *ddt = ddt_select(spa, bp);
2118         ddt_entry_t *dde;
2119         ddt_phys_t *ddp;
2120
2121         ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
2122         ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2123
2124         ddt_enter(ddt);
2125         freedde = dde = ddt_lookup(ddt, bp, B_TRUE);
2126         ddp = ddt_phys_select(dde, bp);
2127         ddt_phys_decref(ddp);
2128         ddt_exit(ddt);
2129
2130         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * ==========================================================================
2135  * Allocate and free blocks
2136  * ==========================================================================
2137  */
2138 static int
2139 zio_dva_allocate(zio_t *zio)
2140 {
2141         spa_t *spa = zio->io_spa;
2142         metaslab_class_t *mc = spa_normal_class(spa);
2143         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2144         int error;
2145
2146         if (zio->io_gang_leader == NULL) {
2147                 ASSERT(zio->io_child_type > ZIO_CHILD_GANG);
2148                 zio->io_gang_leader = zio;
2149         }
2150
2151         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
2152         ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(bp), ==, 0);
2153         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, >, 0);
2154         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, spa_max_replication(spa));
2155         ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
2156
2157         error = metaslab_alloc(spa, mc, zio->io_size, bp,
2158             zio->io_prop.zp_copies, zio->io_txg, NULL, 0);
2159
2160         if (error) {
2161                 if (error == ENOSPC && zio->io_size > SPA_MINBLOCKSIZE)
2162                         return (zio_write_gang_block(zio));
2163                 zio->io_error = error;
2164         }
2165
2166         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2167 }
2168
2169 static int
2170 zio_dva_free(zio_t *zio)
2171 {
2172         metaslab_free(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg, B_FALSE);
2173
2174         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2175 }
2176
2177 static int
2178 zio_dva_claim(zio_t *zio)
2179 {
2180         int error;
2181
2182         error = metaslab_claim(zio->io_spa, zio->io_bp, zio->io_txg);
2183         if (error)
2184                 zio->io_error = error;
2185
2186         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Undo an allocation.  This is used by zio_done() when an I/O fails
2191  * and we want to give back the block we just allocated.
2192  * This handles both normal blocks and gang blocks.
2193  */
2194 static void
2195 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
2196 {
2197         int g;
2198
2199         ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2200         ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
2201
2202         if (!BP_IS_HOLE(bp))
2203                 metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
2204
2205         if (gn != NULL) {
2206                 for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
2207                         zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
2208                             &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
2209                 }
2210         }
2211 }
2212
2213 /*
2214  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
2215  */
2216 int
2217 zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, blkptr_t *old_bp,
2218     uint64_t size, boolean_t use_slog)
2219 {
2220         int error = 1;
2221
2222         ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
2223
2224         if (use_slog)
2225                 error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
2226                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2227
2228         if (error)
2229                 error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
2230                     new_bp, 1, txg, old_bp, METASLAB_HINTBP_AVOID);
2231
2232         if (error == 0) {
2233                 BP_SET_LSIZE(new_bp, size);
2234                 BP_SET_PSIZE(new_bp, size);
2235                 BP_SET_COMPRESS(new_bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
2236                 BP_SET_CHECKSUM(new_bp,
2237                     spa_version(spa) >= SPA_VERSION_SLIM_ZIL
2238                     ? ZIO_CHECKSUM_ZILOG2 : ZIO_CHECKSUM_ZILOG);
2239                 BP_SET_TYPE(new_bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
2240                 BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
2241                 BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
2242                 BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
2243         }
2244
2245         return (error);
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Free an intent log block.
2250  */
2251 void
2252 zio_free_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp)
2253 {
2254         ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
2255         ASSERT(!BP_IS_GANG(bp));
2256
2257         zio_free(spa, txg, bp);
2258 }
2259
2260 /*
2261  * ==========================================================================
2262  * Read and write to physical devices
2263  * ==========================================================================
2264  */
2265 static int
2266 zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
2267 {
2268         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2269         uint64_t align;
2270         spa_t *spa = zio->io_spa;
2271
2272         ASSERT(zio->io_error == 0);
2273         ASSERT(zio->io_child_error[ZIO_CHILD_VDEV] == 0);
2274
2275         if (vd == NULL) {
2276                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2277                         spa_config_enter(spa, SCL_ZIO, zio, RW_READER);
2278
2279                 /*
2280                  * The mirror_ops handle multiple DVAs in a single BP.
2281                  */
2282                 return (vdev_mirror_ops.vdev_op_io_start(zio));
2283         }
2284
2285         /*
2286          * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
2287          * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
2288          * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
2289          * characteristics:
2290          *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
2291          *      - any reads of user data
2292          * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
2293          * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
2294          */
2295         if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
2296             vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
2297             zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
2298             zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
2299                 uint64_t old = spa->spa_last_io;
2300                 uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
2301                 if (old != new)
2302                         (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
2303         }
2304
2305         align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
2306
2307         if (P2PHASE(zio->io_size, align) != 0) {
2308                 uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2309                 char *abuf = zio_buf_alloc(asize);
2310                 ASSERT(vd == vd->vdev_top);
2311                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
2312                         bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2313                         bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2314                 }
2315                 zio_push_transform(zio, abuf, asize, asize, zio_subblock);
2316         }
2317
2318         ASSERT(P2PHASE(zio->io_offset, align) == 0);
2319         ASSERT(P2PHASE(zio->io_size, align) == 0);
2320         VERIFY(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || spa_writeable(spa));
2321
2322         /*
2323          * If this is a repair I/O, and there's no self-healing involved --
2324          * that is, we're just resilvering what we expect to resilver --
2325          * then don't do the I/O unless zio's txg is actually in vd's DTL.
2326          * This prevents spurious resilvering with nested replication.
2327          * For example, given a mirror of mirrors, (A+B)+(C+D), if only
2328          * A is out of date, we'll read from C+D, then use the data to
2329          * resilver A+B -- but we don't actually want to resilver B, just A.
2330          * The top-level mirror has no way to know this, so instead we just
2331          * discard unnecessary repairs as we work our way down the vdev tree.
2332          * The same logic applies to any form of nested replication:
2333          * ditto + mirror, RAID-Z + replacing, etc.  This covers them all.
2334          */
2335         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR) &&
2336             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SELF_HEAL) &&
2337             zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */
2338             !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) {
2339                 ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2340                 zio_vdev_io_bypass(zio);
2341                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2342         }
2343
2344         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2345             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)) {
2346
2347                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio) == 0)
2348                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2349
2350                 if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL)
2351                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2352
2353                 if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2354                         zio->io_error = ENXIO;
2355                         zio_interrupt(zio);
2356                         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2357                 }
2358         }
2359
2360         return (vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio));
2361 }
2362
2363 static int
2364 zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
2365 {
2366         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2367         vdev_ops_t *ops = vd ? vd->vdev_ops : &vdev_mirror_ops;
2368         boolean_t unexpected_error = B_FALSE;
2369
2370         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2371                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2372
2373         ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE);
2374
2375         if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2376
2377                 vdev_queue_io_done(zio);
2378
2379                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)
2380                         vdev_cache_write(zio);
2381
2382                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2383                         zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
2384                             zio, EIO);
2385
2386                 if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2387                         zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
2388
2389                 if (zio->io_error) {
2390                         if (!vdev_accessible(vd, zio)) {
2391                                 zio->io_error = ENXIO;
2392                         } else {
2393                                 unexpected_error = B_TRUE;
2394                         }
2395                 }
2396         }
2397
2398         ops->vdev_op_io_done(zio);
2399
2400         if (unexpected_error)
2401                 VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL);
2402
2403         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2404 }
2405
2406 /*
2407  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
2408  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
2409  */
2410 static void
2411 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
2412     const void *good_buf)
2413 {
2414         /* no processing needed */
2415         zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
2416 }
2417
2418 /*ARGSUSED*/
2419 void
2420 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
2421 {
2422         void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
2423
2424         bcopy(zio->io_data, buf, zio->io_size);
2425
2426         zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
2427         zcr->zcr_cbdata = buf;
2428         zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
2429         zcr->zcr_free = zio_buf_free;
2430 }
2431
2432 static int
2433 zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
2434 {
2435         vdev_t *vd = zio->io_vd;
2436
2437         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE))
2438                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2439
2440         if (vd == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER))
2441                 spa_config_exit(zio->io_spa, SCL_ZIO, zio);
2442
2443         if (zio->io_vsd != NULL) {
2444                 zio->io_vsd_ops->vsd_free(zio);
2445                 zio->io_vsd = NULL;
2446         }
2447
2448         if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
2449                 zio->io_error = zio_handle_fault_injection(zio, EIO);
2450
2451         /*
2452          * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
2453          *
2454          * On retry, we cut in line in the issue queue, since we don't want
2455          * compression/checksumming/etc. work to prevent our (cheap) IO reissue.
2456          */
2457         if (zio->io_error && vd == NULL &&
2458             !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_DONT_RETRY | ZIO_FLAG_IO_RETRY))) {
2459                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_QUEUE)); /* not a leaf */
2460                 ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_BYPASS));  /* not a leaf */
2461                 zio->io_error = 0;
2462                 zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_RETRY |
2463                     ZIO_FLAG_DONT_CACHE | ZIO_FLAG_DONT_AGGREGATE;
2464                 zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_START >> 1;
2465                 zio_taskq_dispatch(zio, ZIO_TASKQ_ISSUE,
2466                     zio_requeue_io_start_cut_in_line);
2467                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2468         }
2469
2470         /*
2471          * If we got an error on a leaf device, convert it to ENXIO
2472          * if the device is not accessible at all.
2473          */
2474         if (zio->io_error && vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf &&
2475             !vdev_accessible(vd, zio))
2476                 zio->io_error = ENXIO;
2477
2478         /*
2479          * If we can't write to an interior vdev (mirror or RAID-Z),
2480          * set vdev_cant_write so that we stop trying to allocate from it.
2481          */
2482         if (zio->io_error == ENXIO && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE &&
2483             vd != NULL && !vd->vdev_ops->vdev_op_leaf)
2484                 vd->vdev_cant_write = B_TRUE;
2485
2486         if (zio->io_error)
2487                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2488
2489         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2490 }
2491
2492 void
2493 zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
2494 {
2495         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2496         ASSERT(zio->io_error == 0);
2497
2498         zio->io_stage >>= 1;
2499 }
2500
2501 void
2502 zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
2503 {
2504         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
2505
2506         zio->io_stage >>= 1;
2507 }
2508
2509 void
2510 zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
2511 {
2512         ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
2513         ASSERT(zio->io_error == 0);
2514
2515         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
2516         zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
2517 }
2518
2519 /*
2520  * ==========================================================================
2521  * Generate and verify checksums
2522  * ==========================================================================
2523  */
2524 static int
2525 zio_checksum_generate(zio_t *zio)
2526 {
2527         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2528         enum zio_checksum checksum;
2529
2530         if (bp == NULL) {
2531                 /*
2532                  * This is zio_write_phys().
2533                  * We're either generating a label checksum, or none at all.
2534                  */
2535                 checksum = zio->io_prop.zp_checksum;
2536
2537                 if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2538                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2539
2540                 ASSERT(checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2541         } else {
2542                 if (BP_IS_GANG(bp) && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG) {
2543                         ASSERT(!IO_IS_ALLOCATING(zio));
2544                         checksum = ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER;
2545                 } else {
2546                         checksum = BP_GET_CHECKSUM(bp);
2547                 }
2548         }
2549
2550         zio_checksum_compute(zio, checksum, zio->io_data, zio->io_size);
2551
2552         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2553 }
2554
2555 static int
2556 zio_checksum_verify(zio_t *zio)
2557 {
2558         zio_bad_cksum_t info;
2559         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2560         int error;
2561
2562         ASSERT(zio->io_vd != NULL);
2563
2564         if (bp == NULL) {
2565                 /*
2566                  * This is zio_read_phys().
2567                  * We're either verifying a label checksum, or nothing at all.
2568                  */
2569                 if (zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
2570                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2571
2572                 ASSERT(zio->io_prop.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_LABEL);
2573         }
2574
2575         if ((error = zio_checksum_error(zio, &info)) != 0) {
2576                 zio->io_error = error;
2577                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
2578                         zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
2579                             zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
2580                             zio->io_size, NULL, &info);
2581                 }
2582         }
2583
2584         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
2589  */
2590 void
2591 zio_checksum_verified(zio_t *zio)
2592 {
2593         zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
2594 }
2595
2596 /*
2597  * ==========================================================================
2598  * Error rank.  Error are ranked in the order 0, ENXIO, ECKSUM, EIO, other.
2599  * An error of 0 indictes success.  ENXIO indicates whole-device failure,
2600  * which may be transient (e.g. unplugged) or permament.  ECKSUM and EIO
2601  * indicate errors that are specific to one I/O, and most likely permanent.
2602  * Any other error is presumed to be worse because we weren't expecting it.
2603  * ==========================================================================
2604  */
2605 int
2606 zio_worst_error(int e1, int e2)
2607 {
2608         static int zio_error_rank[] = { 0, ENXIO, ECKSUM, EIO };
2609         int r1, r2;
2610
2611         for (r1 = 0; r1 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r1++)
2612                 if (e1 == zio_error_rank[r1])
2613                         break;
2614
2615         for (r2 = 0; r2 < sizeof (zio_error_rank) / sizeof (int); r2++)
2616                 if (e2 == zio_error_rank[r2])
2617                         break;
2618
2619         return (r1 > r2 ? e1 : e2);
2620 }
2621
2622 /*
2623  * ==========================================================================
2624  * I/O completion
2625  * ==========================================================================
2626  */
2627 static int
2628 zio_ready(zio_t *zio)
2629 {
2630         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2631         zio_t *pio, *pio_next;
2632
2633         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_READY) ||
2634             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_READY))
2635                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2636
2637         if (zio->io_ready) {
2638                 ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio));
2639                 ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
2640                 ASSERT(zio->io_children[ZIO_CHILD_GANG][ZIO_WAIT_READY] == 0);
2641
2642                 zio->io_ready(zio);
2643         }
2644
2645         if (bp != NULL && bp != &zio->io_bp_copy)
2646                 zio->io_bp_copy = *bp;
2647
2648         if (zio->io_error)
2649                 zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE;
2650
2651         mutex_enter(&zio->io_lock);
2652         zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1;
2653         pio = zio_walk_parents(zio);
2654         mutex_exit(&zio->io_lock);
2655
2656         /*
2657          * As we notify zio's parents, new parents could be added.
2658          * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however,
2659          * so we will (correctly) not notify them.  The remainder of zio's
2660          * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because
2661          * all parents must wait for us to be done before they can be done.
2662          */
2663         for (; pio != NULL; pio = pio_next) {
2664                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2665                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY);
2666         }
2667
2668         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NODATA) {
2669                 if (BP_IS_GANG(bp)) {
2670                         zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_NODATA;
2671                 } else {
2672                         ASSERT((uintptr_t)zio->io_data < SPA_MAXBLOCKSIZE);
2673                         zio->io_pipeline &= ~ZIO_VDEV_IO_STAGES;
2674                 }
2675         }
2676
2677         if (zio_injection_enabled &&
2678             zio->io_spa->spa_syncing_txg == zio->io_txg)
2679                 zio_handle_ignored_writes(zio);
2680
2681         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
2682 }
2683
2684 static int
2685 zio_done(zio_t *zio)
2686 {
2687         zio_t *pio, *pio_next;
2688         int c, w;
2689
2690         /*
2691          * If our children haven't all completed,
2692          * wait for them and then repeat this pipeline stage.
2693          */
2694         if (zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_VDEV, ZIO_WAIT_DONE) ||
2695             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_GANG, ZIO_WAIT_DONE) ||
2696             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_DDT, ZIO_WAIT_DONE) ||
2697             zio_wait_for_children(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL, ZIO_WAIT_DONE))
2698                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2699
2700         for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
2701                 for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
2702                         ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
2703
2704         if (zio->io_bp != NULL) {
2705                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[0] == 0);
2706                 ASSERT(zio->io_bp->blk_pad[1] == 0);
2707                 ASSERT(bcmp(zio->io_bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 ||
2708                     (zio->io_bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp));
2709                 if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(zio->io_bp) &&
2710                     zio->io_bp_override == NULL &&
2711                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) {
2712                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(zio->io_bp));
2713                         ASSERT3U(zio->io_prop.zp_copies, <=, BP_GET_NDVAS(zio->io_bp));
2714                         ASSERT(BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == 0 ||
2715                             (BP_COUNT_GANG(zio->io_bp) == BP_GET_NDVAS(zio->io_bp)));
2716                 }
2717         }
2718
2719         /*
2720          * If there were child vdev/gang/ddt errors, they apply to us now.
2721          */
2722         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_VDEV);
2723         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_GANG);
2724         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_DDT);
2725
2726         /*
2727          * If the I/O on the transformed data was successful, generate any
2728          * checksum reports now while we still have the transformed data.
2729          */
2730         if (zio->io_error == 0) {
2731                 while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2732                         zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2733                         uint64_t align = zcr->zcr_align;
2734                         uint64_t asize = P2ROUNDUP(zio->io_size, align);
2735                         char *abuf = zio->io_data;
2736
2737                         if (asize != zio->io_size) {
2738                                 abuf = zio_buf_alloc(asize);
2739                                 bcopy(zio->io_data, abuf, zio->io_size);
2740                                 bzero(abuf + zio->io_size, asize - zio->io_size);
2741                         }
2742
2743                         zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2744                         zcr->zcr_next = NULL;
2745                         zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
2746                         zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2747
2748                         if (asize != zio->io_size)
2749                                 zio_buf_free(abuf, asize);
2750                 }
2751         }
2752
2753         zio_pop_transforms(zio);        /* note: may set zio->io_error */
2754
2755         vdev_stat_update(zio, zio->io_size);
2756
2757         /*
2758          * If this I/O is attached to a particular vdev is slow, exeeding
2759          * 30 seconds to complete, post an error described the I/O delay.
2760          * We ignore these errors if the device is currently unavailable.
2761          */
2762         if (zio->io_delay >= zio_delay_max) {
2763                 if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2764                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY, zio->io_spa,
2765                                          zio->io_vd, zio, 0, 0);
2766         }
2767
2768         if (zio->io_error) {
2769                 /*
2770                  * If this I/O is attached to a particular vdev,
2771                  * generate an error message describing the I/O failure
2772                  * at the block level.  We ignore these errors if the
2773                  * device is currently unavailable.
2774                  */
2775                 if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
2776                         !vdev_is_dead(zio->io_vd))
2777                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, zio->io_spa,
2778                                                 zio->io_vd, zio, 0, 0);
2779
2780                 if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
2781                     (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
2782                     zio == zio->io_logical) {
2783                         /*
2784                          * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
2785                          * error and generate a logical data ereport.
2786                          */
2787                         spa_log_error(zio->io_spa, zio);
2788                         zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, zio->io_spa, NULL, zio,
2789                             0, 0);
2790                 }
2791         }
2792
2793         if (zio->io_error && zio == zio->io_logical) {
2794                 /*
2795                  * Determine whether zio should be reexecuted.  This will
2796                  * propagate all the way to the root via zio_notify_parent().
2797                  */
2798                 ASSERT(zio->io_vd == NULL && zio->io_bp != NULL);
2799                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2800
2801                 if (IO_IS_ALLOCATING(zio) &&
2802                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
2803                         if (zio->io_error != ENOSPC)
2804                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_NOW;
2805                         else
2806                                 zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2807                 }
2808
2809                 if ((zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ||
2810                     zio->io_type == ZIO_TYPE_FREE) &&
2811                     !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) &&
2812                     zio->io_error == ENXIO &&
2813                     spa_load_state(zio->io_spa) == SPA_LOAD_NONE &&
2814                     spa_get_failmode(zio->io_spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE)
2815                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2816
2817                 if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL) && !zio->io_reexecute)
2818                         zio->io_reexecute |= ZIO_REEXECUTE_SUSPEND;
2819
2820                 /*
2821                  * Here is a possibly good place to attempt to do
2822                  * either combinatorial reconstruction or error correction
2823                  * based on checksums.  It also might be a good place
2824                  * to send out preliminary ereports before we suspend
2825                  * processing.
2826                  */
2827         }
2828
2829         /*
2830          * If there were logical child errors, they apply to us now.
2831          * We defer this until now to avoid conflating logical child
2832          * errors with errors that happened to the zio itself when
2833          * updating vdev stats and reporting FMA events above.
2834          */
2835         zio_inherit_child_errors(zio, ZIO_CHILD_LOGICAL);
2836
2837         if ((zio->io_error || zio->io_reexecute) &&
2838             IO_IS_ALLOCATING(zio) && zio->io_gang_leader == zio &&
2839             !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE))
2840                 zio_dva_unallocate(zio, zio->io_gang_tree, zio->io_bp);
2841
2842         zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree);
2843
2844         /*
2845          * Godfather I/Os should never suspend.
2846          */
2847         if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2848             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND))
2849                 zio->io_reexecute = 0;
2850
2851         if (zio->io_reexecute) {
2852                 /*
2853                  * This is a logical I/O that wants to reexecute.
2854                  *
2855                  * Reexecute is top-down.  When an i/o fails, if it's not
2856                  * the root, it simply notifies its parent and sticks around.
2857                  * The parent, seeing that it still has children in zio_done(),
2858                  * does the same.  This percolates all the way up to the root.
2859                  * The root i/o will reexecute or suspend the entire tree.
2860                  *
2861                  * This approach ensures that zio_reexecute() honors
2862                  * all the original i/o dependency relationships, e.g.
2863                  * parents not executing until children are ready.
2864                  */
2865                 ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
2866
2867                 zio->io_gang_leader = NULL;
2868
2869                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2870                 zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2871                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2872
2873                 /*
2874                  * "The Godfather" I/O monitors its children but is
2875                  * not a true parent to them. It will track them through
2876                  * the pipeline but severs its ties whenever they get into
2877                  * trouble (e.g. suspended). This allows "The Godfather"
2878                  * I/O to return status without blocking.
2879                  */
2880                 for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2881                         zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2882                         pio_next = zio_walk_parents(zio);
2883
2884                         if ((pio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER) &&
2885                             (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND)) {
2886                                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2887                                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2888                         }
2889                 }
2890
2891                 if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) {
2892                         /*
2893                          * We're not a root i/o, so there's nothing to do
2894                          * but notify our parent.  Don't propagate errors
2895                          * upward since we haven't permanently failed yet.
2896                          */
2897                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_GODFATHER));
2898                         zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE;
2899                         zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2900                 } else if (zio->io_reexecute & ZIO_REEXECUTE_SUSPEND) {
2901                         /*
2902                          * We'd fail again if we reexecuted now, so suspend
2903                          * until conditions improve (e.g. device comes online).
2904                          */
2905                         zio_suspend(zio->io_spa, zio);
2906                 } else {
2907                         /*
2908                          * Reexecution is potentially a huge amount of work.
2909                          * Hand it off to the otherwise-unused claim taskq.
2910                          */
2911                         (void) taskq_dispatch(
2912                             zio->io_spa->spa_zio_taskq[ZIO_TYPE_CLAIM][ZIO_TASKQ_ISSUE],
2913                             (task_func_t *)zio_reexecute, zio, TQ_SLEEP);
2914                 }
2915                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2916         }
2917
2918         ASSERT(zio->io_child_count == 0);
2919         ASSERT(zio->io_reexecute == 0);
2920         ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL));
2921
2922         /*
2923          * Report any checksum errors, since the I/O is complete.
2924          */
2925         while (zio->io_cksum_report != NULL) {
2926                 zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
2927                 zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
2928                 zcr->zcr_next = NULL;
2929                 zcr->zcr_finish(zcr, NULL);
2930                 zfs_ereport_free_checksum(zcr);
2931         }
2932
2933         /*
2934          * It is the responsibility of the done callback to ensure that this
2935          * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as
2936          * such, cannot acquire any new parents.
2937          */
2938         if (zio->io_done)
2939                 zio->io_done(zio);
2940
2941         mutex_enter(&zio->io_lock);
2942         zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1;
2943         mutex_exit(&zio->io_lock);
2944
2945         for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) {
2946                 zio_link_t *zl = zio->io_walk_link;
2947                 pio_next = zio_walk_parents(zio);
2948                 zio_remove_child(pio, zio, zl);
2949                 zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE);
2950         }
2951
2952         if (zio->io_waiter != NULL) {
2953                 mutex_enter(&zio->io_lock);
2954                 zio->io_executor = NULL;
2955                 cv_broadcast(&zio->io_cv);
2956                 mutex_exit(&zio->io_lock);
2957         } else {
2958                 zio_destroy(zio);
2959         }
2960
2961         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * ==========================================================================
2966  * I/O pipeline definition
2967  * ==========================================================================
2968  */
2969 static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
2970         NULL,
2971         zio_read_bp_init,
2972         zio_free_bp_init,
2973         zio_issue_async,
2974         zio_write_bp_init,
2975         zio_checksum_generate,
2976         zio_ddt_read_start,
2977         zio_ddt_read_done,
2978         zio_ddt_write,
2979         zio_ddt_free,
2980         zio_gang_assemble,
2981         zio_gang_issue,
2982         zio_dva_allocate,
2983         zio_dva_free,
2984         zio_dva_claim,
2985         zio_ready,
2986         zio_vdev_io_start,
2987         zio_vdev_io_done,
2988         zio_vdev_io_assess,
2989         zio_checksum_verify,
2990         zio_done
2991 };
2992
2993 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
2994 /* Fault injection */
2995 EXPORT_SYMBOL(zio_injection_enabled);
2996 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_fault);
2997 EXPORT_SYMBOL(zio_inject_list_next);
2998 EXPORT_SYMBOL(zio_clear_fault);
2999 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_fault_injection);
3000 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_device_injection);
3001 EXPORT_SYMBOL(zio_handle_label_injection);
3002 EXPORT_SYMBOL(zio_priority_table);
3003 EXPORT_SYMBOL(zio_type_name);
3004
3005 module_param(zio_bulk_flags, int, 0644);
3006 MODULE_PARM_DESC(zio_bulk_flags, "Additional flags to pass to bulk buffers");
3007
3008 module_param(zio_delay_max, int, 0644);
3009 MODULE_PARM_DESC(zio_delay_max, "Max zio millisec delay before posting event");
3010
3011 module_param(zio_requeue_io_start_cut_in_line, int, 0644);
3012 MODULE_PARM_DESC(zio_requeue_io_start_cut_in_line, "Prioritize requeued I/O");
3013 #endif