xref: /onnv-gate/usr/src/uts/common/fs/zfs/zio.c (revision 849:8d799fd81a9b)
1789Sahrens /*
2789Sahrens  * CDDL HEADER START
3789Sahrens  *
4789Sahrens  * The contents of this file are subject to the terms of the
5789Sahrens  * Common Development and Distribution License, Version 1.0 only
6789Sahrens  * (the "License").  You may not use this file except in compliance
7789Sahrens  * with the License.
8789Sahrens  *
9789Sahrens  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
10789Sahrens  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
11789Sahrens  * See the License for the specific language governing permissions
12789Sahrens  * and limitations under the License.
13789Sahrens  *
14789Sahrens  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
15789Sahrens  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
16789Sahrens  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
17789Sahrens  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
18789Sahrens  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
19789Sahrens  *
20789Sahrens  * CDDL HEADER END
21789Sahrens  */
22789Sahrens /*
23789Sahrens  * Copyright 2005 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
24789Sahrens  * Use is subject to license terms.
25789Sahrens  */
26789Sahrens 
27789Sahrens #pragma ident	"%Z%%M%	%I%	%E% SMI"
28789Sahrens 
29789Sahrens #include <sys/zfs_context.h>
30789Sahrens #include <sys/spa.h>
31789Sahrens #include <sys/txg.h>
32789Sahrens #include <sys/spa_impl.h>
33789Sahrens #include <sys/vdev_impl.h>
34789Sahrens #include <sys/zio_impl.h>
35789Sahrens #include <sys/zio_compress.h>
36789Sahrens #include <sys/zio_checksum.h>
37789Sahrens 
38789Sahrens static void zio_vdev_io_enter(zio_t *zio);
39789Sahrens static void zio_vdev_io_exit(zio_t *zio);
40789Sahrens 
41789Sahrens /*
42789Sahrens  * ==========================================================================
43789Sahrens  * I/O priority table
44789Sahrens  * ==========================================================================
45789Sahrens  */
46789Sahrens uint8_t zio_priority_table[ZIO_PRIORITY_TABLE_SIZE] = {
47789Sahrens 	0,	/* ZIO_PRIORITY_NOW		*/
48789Sahrens 	0,	/* ZIO_PRIORITY_SYNC_READ	*/
49789Sahrens 	0,	/* ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE	*/
50789Sahrens 	6,	/* ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ	*/
51789Sahrens 	4,	/* ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE	*/
52789Sahrens 	4,	/* ZIO_PRIORITY_FREE		*/
53789Sahrens 	0,	/* ZIO_PRIORITY_CACHE_FILL	*/
54789Sahrens 	0,	/* ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE	*/
55789Sahrens 	10,	/* ZIO_PRIORITY_RESILVER	*/
56789Sahrens 	20,	/* ZIO_PRIORITY_SCRUB		*/
57789Sahrens };
58789Sahrens 
59789Sahrens /*
60789Sahrens  * ==========================================================================
61789Sahrens  * I/O type descriptions
62789Sahrens  * ==========================================================================
63789Sahrens  */
64789Sahrens char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = {
65789Sahrens 	"null", "read", "write", "free", "claim", "ioctl" };
66789Sahrens 
67789Sahrens /* At or above this size, force gang blocking - for testing */
68789Sahrens uint64_t zio_gang_bang = SPA_MAXBLOCKSIZE + 1;
69789Sahrens 
70789Sahrens typedef struct zio_sync_pass {
71789Sahrens 	int	zp_defer_free;		/* defer frees after this pass */
72789Sahrens 	int	zp_dontcompress;	/* don't compress after this pass */
73789Sahrens 	int	zp_rewrite;		/* rewrite new bps after this pass */
74789Sahrens } zio_sync_pass_t;
75789Sahrens 
76789Sahrens zio_sync_pass_t zio_sync_pass = {
77789Sahrens 	1,	/* zp_defer_free */
78789Sahrens 	4,	/* zp_dontcompress */
79789Sahrens 	1,	/* zp_rewrite */
80789Sahrens };
81789Sahrens 
82789Sahrens /*
83789Sahrens  * ==========================================================================
84789Sahrens  * I/O kmem caches
85789Sahrens  * ==========================================================================
86789Sahrens  */
87789Sahrens kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT];
88789Sahrens 
89789Sahrens void
90789Sahrens zio_init(void)
91789Sahrens {
92789Sahrens 	size_t c;
93789Sahrens 
94789Sahrens 	/*
95789Sahrens 	 * For small buffers, we want a cache for each multiple of
96789Sahrens 	 * SPA_MINBLOCKSIZE.  For medium-size buffers, we want a cache
97789Sahrens 	 * for each quarter-power of 2.  For large buffers, we want
98789Sahrens 	 * a cache for each multiple of PAGESIZE.
99789Sahrens 	 */
100789Sahrens 	for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
101789Sahrens 		size_t size = (c + 1) << SPA_MINBLOCKSHIFT;
102789Sahrens 		size_t p2 = size;
103789Sahrens 		size_t align = 0;
104789Sahrens 
105789Sahrens 		while (p2 & (p2 - 1))
106789Sahrens 			p2 &= p2 - 1;
107789Sahrens 
108789Sahrens 		if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
109789Sahrens 			align = SPA_MINBLOCKSIZE;
110789Sahrens 		} else if (P2PHASE(size, PAGESIZE) == 0) {
111789Sahrens 			align = PAGESIZE;
112789Sahrens 		} else if (P2PHASE(size, p2 >> 2) == 0) {
113789Sahrens 			align = p2 >> 2;
114789Sahrens 		}
115789Sahrens 
116789Sahrens 		if (align != 0) {
117789Sahrens 			char name[30];
118789Sahrens 			(void) sprintf(name, "zio_buf_%lu", size);
119789Sahrens 			zio_buf_cache[c] = kmem_cache_create(name, size,
120*849Sbonwick 			    align, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, KMC_NODEBUG);
121789Sahrens 			dprintf("creating cache for size %5lx align %5lx\n",
122789Sahrens 			    size, align);
123789Sahrens 		}
124789Sahrens 	}
125789Sahrens 
126789Sahrens 	while (--c != 0) {
127789Sahrens 		ASSERT(zio_buf_cache[c] != NULL);
128789Sahrens 		if (zio_buf_cache[c - 1] == NULL)
129789Sahrens 			zio_buf_cache[c - 1] = zio_buf_cache[c];
130789Sahrens 	}
131789Sahrens }
132789Sahrens 
133789Sahrens void
134789Sahrens zio_fini(void)
135789Sahrens {
136789Sahrens 	size_t c;
137789Sahrens 	kmem_cache_t *last_cache = NULL;
138789Sahrens 
139789Sahrens 	for (c = 0; c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT; c++) {
140789Sahrens 		if (zio_buf_cache[c] != last_cache) {
141789Sahrens 			last_cache = zio_buf_cache[c];
142789Sahrens 			kmem_cache_destroy(zio_buf_cache[c]);
143789Sahrens 		}
144789Sahrens 		zio_buf_cache[c] = NULL;
145789Sahrens 	}
146789Sahrens }
147789Sahrens 
148789Sahrens /*
149789Sahrens  * ==========================================================================
150789Sahrens  * Allocate and free I/O buffers
151789Sahrens  * ==========================================================================
152789Sahrens  */
153789Sahrens void *
154789Sahrens zio_buf_alloc(size_t size)
155789Sahrens {
156789Sahrens 	size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
157789Sahrens 
158789Sahrens 	ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
159789Sahrens 
160789Sahrens 	return (kmem_cache_alloc(zio_buf_cache[c], KM_SLEEP));
161789Sahrens }
162789Sahrens 
163789Sahrens void
164789Sahrens zio_buf_free(void *buf, size_t size)
165789Sahrens {
166789Sahrens 	size_t c = (size - 1) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
167789Sahrens 
168789Sahrens 	ASSERT(c < SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT);
169789Sahrens 
170789Sahrens 	kmem_cache_free(zio_buf_cache[c], buf);
171789Sahrens }
172789Sahrens 
173789Sahrens /*
174789Sahrens  * ==========================================================================
175789Sahrens  * Push and pop I/O transform buffers
176789Sahrens  * ==========================================================================
177789Sahrens  */
178789Sahrens static void
179789Sahrens zio_push_transform(zio_t *zio, void *data, uint64_t size, uint64_t bufsize)
180789Sahrens {
181789Sahrens 	zio_transform_t *zt = kmem_alloc(sizeof (zio_transform_t), KM_SLEEP);
182789Sahrens 
183789Sahrens 	zt->zt_data = data;
184789Sahrens 	zt->zt_size = size;
185789Sahrens 	zt->zt_bufsize = bufsize;
186789Sahrens 
187789Sahrens 	zt->zt_next = zio->io_transform_stack;
188789Sahrens 	zio->io_transform_stack = zt;
189789Sahrens 
190789Sahrens 	zio->io_data = data;
191789Sahrens 	zio->io_size = size;
192789Sahrens }
193789Sahrens 
194789Sahrens static void
195789Sahrens zio_pop_transform(zio_t *zio, void **data, uint64_t *size, uint64_t *bufsize)
196789Sahrens {
197789Sahrens 	zio_transform_t *zt = zio->io_transform_stack;
198789Sahrens 
199789Sahrens 	*data = zt->zt_data;
200789Sahrens 	*size = zt->zt_size;
201789Sahrens 	*bufsize = zt->zt_bufsize;
202789Sahrens 
203789Sahrens 	zio->io_transform_stack = zt->zt_next;
204789Sahrens 	kmem_free(zt, sizeof (zio_transform_t));
205789Sahrens 
206789Sahrens 	if ((zt = zio->io_transform_stack) != NULL) {
207789Sahrens 		zio->io_data = zt->zt_data;
208789Sahrens 		zio->io_size = zt->zt_size;
209789Sahrens 	}
210789Sahrens }
211789Sahrens 
212789Sahrens static void
213789Sahrens zio_clear_transform_stack(zio_t *zio)
214789Sahrens {
215789Sahrens 	void *data;
216789Sahrens 	uint64_t size, bufsize;
217789Sahrens 
218789Sahrens 	ASSERT(zio->io_transform_stack != NULL);
219789Sahrens 
220789Sahrens 	zio_pop_transform(zio, &data, &size, &bufsize);
221789Sahrens 	while (zio->io_transform_stack != NULL) {
222789Sahrens 		zio_buf_free(data, bufsize);
223789Sahrens 		zio_pop_transform(zio, &data, &size, &bufsize);
224789Sahrens 	}
225789Sahrens }
226789Sahrens 
227789Sahrens /*
228789Sahrens  * ==========================================================================
229789Sahrens  * Create the various types of I/O (read, write, free)
230789Sahrens  * ==========================================================================
231789Sahrens  */
232789Sahrens static zio_t *
233789Sahrens zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
234789Sahrens     void *data, uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
235789Sahrens     zio_type_t type, int priority, int flags, uint8_t stage, uint32_t pipeline)
236789Sahrens {
237789Sahrens 	zio_t *zio;
238789Sahrens 
239789Sahrens 	ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
240789Sahrens 	ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
241789Sahrens 
242789Sahrens 	zio = kmem_zalloc(sizeof (zio_t), KM_SLEEP);
243789Sahrens 	zio->io_parent = pio;
244789Sahrens 	zio->io_spa = spa;
245789Sahrens 	zio->io_txg = txg;
246789Sahrens 	if (bp != NULL) {
247789Sahrens 		zio->io_bp = bp;
248789Sahrens 		zio->io_bp_copy = *bp;
249789Sahrens 		zio->io_bp_orig = *bp;
250789Sahrens 		/* XXBP - Need to inherit this when it matters */
251789Sahrens 		zio->io_dva_index = 0;
252789Sahrens 	}
253789Sahrens 	zio->io_done = done;
254789Sahrens 	zio->io_private = private;
255789Sahrens 	zio->io_type = type;
256789Sahrens 	zio->io_priority = priority;
257789Sahrens 	zio->io_stage = stage;
258789Sahrens 	zio->io_pipeline = pipeline;
259789Sahrens 	zio->io_async_stages = ZIO_ASYNC_PIPELINE_STAGES;
260789Sahrens 	zio->io_timestamp = lbolt64;
261789Sahrens 	zio->io_flags = flags;
262789Sahrens 	zio_push_transform(zio, data, size, size);
263789Sahrens 
264789Sahrens 	if (pio == NULL) {
265789Sahrens 		if (!(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_HELD))
266789Sahrens 			spa_config_enter(zio->io_spa, RW_READER);
267789Sahrens 		zio->io_root = zio;
268789Sahrens 	} else {
269789Sahrens 		zio->io_root = pio->io_root;
270789Sahrens 
271789Sahrens 		mutex_enter(&pio->io_lock);
272789Sahrens 		if (stage < ZIO_STAGE_READY)
273789Sahrens 			pio->io_children_notready++;
274789Sahrens 		pio->io_children_notdone++;
275789Sahrens 		zio->io_sibling_next = pio->io_child;
276789Sahrens 		zio->io_sibling_prev = NULL;
277789Sahrens 		if (pio->io_child != NULL)
278789Sahrens 			pio->io_child->io_sibling_prev = zio;
279789Sahrens 		pio->io_child = zio;
280789Sahrens 		mutex_exit(&pio->io_lock);
281789Sahrens 	}
282789Sahrens 
283789Sahrens 	return (zio);
284789Sahrens }
285789Sahrens 
286789Sahrens zio_t *
287789Sahrens zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private,
288789Sahrens 	int flags)
289789Sahrens {
290789Sahrens 	zio_t *zio;
291789Sahrens 
292789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
293789Sahrens 	    ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, ZIO_STAGE_OPEN,
294789Sahrens 	    ZIO_WAIT_FOR_CHILDREN_PIPELINE);
295789Sahrens 
296789Sahrens 	return (zio);
297789Sahrens }
298789Sahrens 
299789Sahrens zio_t *
300789Sahrens zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, int flags)
301789Sahrens {
302789Sahrens 	return (zio_null(NULL, spa, done, private, flags));
303789Sahrens }
304789Sahrens 
305789Sahrens zio_t *
306789Sahrens zio_read(zio_t *pio, spa_t *spa, blkptr_t *bp, void *data,
307789Sahrens     uint64_t size, zio_done_func_t *done, void *private,
308789Sahrens     int priority, int flags)
309789Sahrens {
310789Sahrens 	zio_t *zio;
311789Sahrens 	dva_t *dva;
312789Sahrens 
313789Sahrens 	ASSERT3U(size, ==, BP_GET_LSIZE(bp));
314789Sahrens 
315789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, bp->blk_birth, bp, data, size, done, private,
316789Sahrens 	    ZIO_TYPE_READ, priority, flags, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PIPELINE);
317789Sahrens 
318789Sahrens 	/*
319789Sahrens 	 * Work off our copy of the bp so the caller can free it.
320789Sahrens 	 */
321789Sahrens 	zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;
322789Sahrens 
323789Sahrens 	bp = zio->io_bp;
324789Sahrens 	dva = ZIO_GET_DVA(zio);
325789Sahrens 
326789Sahrens 	if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF) {
327789Sahrens 		uint64_t csize = BP_GET_PSIZE(bp);
328789Sahrens 		void *cbuf = zio_buf_alloc(csize);
329789Sahrens 
330789Sahrens 		zio_push_transform(zio, cbuf, csize, csize);
331789Sahrens 		zio->io_pipeline |= 1U << ZIO_STAGE_READ_DECOMPRESS;
332789Sahrens 	}
333789Sahrens 
334789Sahrens 	if (DVA_GET_GANG(dva)) {
335789Sahrens 		uint64_t gsize = SPA_GANGBLOCKSIZE;
336789Sahrens 		void *gbuf = zio_buf_alloc(gsize);
337789Sahrens 
338789Sahrens 		zio_push_transform(zio, gbuf, gsize, gsize);
339789Sahrens 		zio->io_pipeline |= 1U << ZIO_STAGE_READ_GANG_MEMBERS;
340789Sahrens 	}
341789Sahrens 
342789Sahrens 	return (zio);
343789Sahrens }
344789Sahrens 
345789Sahrens zio_t *
346789Sahrens zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, int checksum, int compress,
347789Sahrens     uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data, uint64_t size,
348789Sahrens     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, int flags)
349789Sahrens {
350789Sahrens 	zio_t *zio;
351789Sahrens 
352789Sahrens 	ASSERT(checksum >= ZIO_CHECKSUM_OFF &&
353789Sahrens 	    checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
354789Sahrens 
355789Sahrens 	ASSERT(compress >= ZIO_COMPRESS_OFF &&
356789Sahrens 	    compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
357789Sahrens 
358789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
359789Sahrens 	    ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags,
360789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PIPELINE);
361789Sahrens 
362789Sahrens 	zio->io_checksum = checksum;
363789Sahrens 	zio->io_compress = compress;
364789Sahrens 
365789Sahrens 	if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF)
366789Sahrens 		zio->io_async_stages |= 1U << ZIO_STAGE_WRITE_COMPRESS;
367789Sahrens 
368789Sahrens 	if (bp->blk_birth != txg) {
369789Sahrens 		/* XXX the bp usually (always?) gets re-zeroed later */
370789Sahrens 		BP_ZERO(bp);
371789Sahrens 		BP_SET_LSIZE(bp, size);
372789Sahrens 		BP_SET_PSIZE(bp, size);
373789Sahrens 	}
374789Sahrens 
375789Sahrens 	return (zio);
376789Sahrens }
377789Sahrens 
378789Sahrens zio_t *
379789Sahrens zio_rewrite(zio_t *pio, spa_t *spa, int checksum,
380789Sahrens     uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data, uint64_t size,
381789Sahrens     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, int flags)
382789Sahrens {
383789Sahrens 	zio_t *zio;
384789Sahrens 
385789Sahrens 	/* XXBP - We need to re-evaluate when to insert pipeline stages */
386789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
387789Sahrens 	    ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags,
388789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_REWRITE_PIPELINE);
389789Sahrens 
390789Sahrens 	zio->io_checksum = checksum;
391789Sahrens 	zio->io_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
392789Sahrens 
393789Sahrens 	return (zio);
394789Sahrens }
395789Sahrens 
396789Sahrens static zio_t *
397789Sahrens zio_write_allocate(zio_t *pio, spa_t *spa, int checksum,
398789Sahrens     uint64_t txg, blkptr_t *bp, void *data, uint64_t size,
399789Sahrens     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, int flags)
400789Sahrens {
401789Sahrens 	zio_t *zio;
402789Sahrens 
403789Sahrens 	BP_ZERO(bp);
404789Sahrens 	BP_SET_LSIZE(bp, size);
405789Sahrens 	BP_SET_PSIZE(bp, size);
406789Sahrens 	BP_SET_COMPRESS(bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
407789Sahrens 
408789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, data, size, done, private,
409789Sahrens 	    ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags,
410789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_ALLOCATE_PIPELINE);
411789Sahrens 
412789Sahrens 	zio->io_checksum = checksum;
413789Sahrens 	zio->io_compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
414789Sahrens 
415789Sahrens 	return (zio);
416789Sahrens }
417789Sahrens 
418789Sahrens zio_t *
419789Sahrens zio_free(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
420789Sahrens     zio_done_func_t *done, void *private)
421789Sahrens {
422789Sahrens 	zio_t *zio;
423789Sahrens 
424789Sahrens 	ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
425789Sahrens 
426789Sahrens 	if (txg == spa->spa_syncing_txg &&
427789Sahrens 	    spa->spa_sync_pass > zio_sync_pass.zp_defer_free) {
428789Sahrens 		bplist_enqueue_deferred(&spa->spa_sync_bplist, bp);
429789Sahrens 		return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, 0));
430789Sahrens 	}
431789Sahrens 
432789Sahrens 	/* XXBP - We need to re-evaluate when to insert pipeline stages */
433789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, 0, done, private,
434789Sahrens 	    ZIO_TYPE_FREE, ZIO_PRIORITY_FREE, 0,
435789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_FREE_PIPELINE);
436789Sahrens 
437789Sahrens 	zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;
438789Sahrens 
439789Sahrens 	return (zio);
440789Sahrens }
441789Sahrens 
442789Sahrens zio_t *
443789Sahrens zio_claim(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
444789Sahrens     zio_done_func_t *done, void *private)
445789Sahrens {
446789Sahrens 	zio_t *zio;
447789Sahrens 
448789Sahrens 	/*
449789Sahrens 	 * A claim is an allocation of a specific block.  Claims are needed
450789Sahrens 	 * to support immediate writes in the intent log.  The issue is that
451789Sahrens 	 * immediate writes contain committed data, but in a txg that was
452789Sahrens 	 * *not* committed.  Upon opening the pool after an unclean shutdown,
453789Sahrens 	 * the intent log claims all blocks that contain immediate write data
454789Sahrens 	 * so that the SPA knows they're in use.
455789Sahrens 	 *
456789Sahrens 	 * All claims *must* be resolved in the first txg -- before the SPA
457789Sahrens 	 * starts allocating blocks -- so that nothing is allocated twice.
458789Sahrens 	 */
459789Sahrens 	ASSERT3U(spa->spa_uberblock.ub_rootbp.blk_birth, <, spa_first_txg(spa));
460789Sahrens 	ASSERT3U(spa_first_txg(spa), <=, txg);
461789Sahrens 
462789Sahrens 	/* XXBP - We need to re-evaluate when to insert pipeline stages */
463789Sahrens 	zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, 0, done, private,
464789Sahrens 	    ZIO_TYPE_CLAIM, ZIO_PRIORITY_NOW, 0,
465789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_CLAIM_PIPELINE);
466789Sahrens 
467789Sahrens 	zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;
468789Sahrens 
469789Sahrens 	return (zio);
470789Sahrens }
471789Sahrens 
472789Sahrens zio_t *
473789Sahrens zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd,
474789Sahrens     zio_done_func_t *done, void *private, int priority, int flags)
475789Sahrens {
476789Sahrens 	zio_t *zio;
477789Sahrens 	int c;
478789Sahrens 
479789Sahrens 	if (vd->vdev_children == 0) {
480789Sahrens 		zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private,
481789Sahrens 		    ZIO_TYPE_IOCTL, priority, flags,
482789Sahrens 		    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_IOCTL_PIPELINE);
483789Sahrens 
484789Sahrens 		zio->io_vd = vd;
485789Sahrens 		zio->io_cmd = cmd;
486789Sahrens 	} else {
487789Sahrens 		zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, flags);
488789Sahrens 
489789Sahrens 		for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
490789Sahrens 			zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd,
491789Sahrens 			    done, private, priority, flags));
492789Sahrens 	}
493789Sahrens 
494789Sahrens 	return (zio);
495789Sahrens }
496789Sahrens 
497789Sahrens static void
498789Sahrens zio_phys_bp_init(vdev_t *vd, blkptr_t *bp, uint64_t offset, uint64_t size,
499789Sahrens     int checksum)
500789Sahrens {
501789Sahrens 	ASSERT(vd->vdev_children == 0);
502789Sahrens 
503789Sahrens 	ASSERT(size <= SPA_MAXBLOCKSIZE);
504789Sahrens 	ASSERT(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
505789Sahrens 	ASSERT(P2PHASE(offset, SPA_MINBLOCKSIZE) == 0);
506789Sahrens 
507789Sahrens 	ASSERT(offset + size <= VDEV_LABEL_START_SIZE ||
508789Sahrens 	    offset >= vd->vdev_psize - VDEV_LABEL_END_SIZE);
509789Sahrens 	ASSERT3U(offset + size, <=, vd->vdev_psize);
510789Sahrens 
511789Sahrens 	BP_ZERO(bp);
512789Sahrens 
513789Sahrens 	BP_SET_LSIZE(bp, size);
514789Sahrens 	BP_SET_PSIZE(bp, size);
515789Sahrens 
516789Sahrens 	BP_SET_CHECKSUM(bp, checksum);
517789Sahrens 	BP_SET_COMPRESS(bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
518789Sahrens 	BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
519789Sahrens 
520789Sahrens 	if (checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF)
521789Sahrens 		ZIO_SET_CHECKSUM(&bp->blk_cksum, offset, 0, 0, 0);
522789Sahrens }
523789Sahrens 
524789Sahrens zio_t *
525789Sahrens zio_read_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
526789Sahrens     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
527789Sahrens     int priority, int flags)
528789Sahrens {
529789Sahrens 	zio_t *zio;
530789Sahrens 	blkptr_t blk;
531789Sahrens 
532789Sahrens 	zio_phys_bp_init(vd, &blk, offset, size, checksum);
533789Sahrens 
534789Sahrens 	zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, &blk, data, size, done, private,
535789Sahrens 	    ZIO_TYPE_READ, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL,
536789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PHYS_PIPELINE);
537789Sahrens 
538789Sahrens 	zio->io_vd = vd;
539789Sahrens 	zio->io_offset = offset;
540789Sahrens 
541789Sahrens 	/*
542789Sahrens 	 * Work off our copy of the bp so the caller can free it.
543789Sahrens 	 */
544789Sahrens 	zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;
545789Sahrens 
546789Sahrens 	return (zio);
547789Sahrens }
548789Sahrens 
549789Sahrens zio_t *
550789Sahrens zio_write_phys(zio_t *pio, vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
551789Sahrens     void *data, int checksum, zio_done_func_t *done, void *private,
552789Sahrens     int priority, int flags)
553789Sahrens {
554789Sahrens 	zio_block_tail_t *zbt;
555789Sahrens 	void *wbuf;
556789Sahrens 	zio_t *zio;
557789Sahrens 	blkptr_t blk;
558789Sahrens 
559789Sahrens 	zio_phys_bp_init(vd, &blk, offset, size, checksum);
560789Sahrens 
561789Sahrens 	zio = zio_create(pio, vd->vdev_spa, 0, &blk, data, size, done, private,
562789Sahrens 	    ZIO_TYPE_WRITE, priority, flags | ZIO_FLAG_PHYSICAL,
563789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_WRITE_PHYS_PIPELINE);
564789Sahrens 
565789Sahrens 	zio->io_vd = vd;
566789Sahrens 	zio->io_offset = offset;
567789Sahrens 
568789Sahrens 	zio->io_bp = &zio->io_bp_copy;
569789Sahrens 	zio->io_checksum = checksum;
570789Sahrens 
571789Sahrens 	if (zio_checksum_table[checksum].ci_zbt) {
572789Sahrens 		/*
573789Sahrens 		 * zbt checksums are necessarily destructive -- they modify
574789Sahrens 		 * one word of the write buffer to hold the verifier/checksum.
575789Sahrens 		 * Therefore, we must make a local copy in case the data is
576789Sahrens 		 * being written to multiple places.
577789Sahrens 		 */
578789Sahrens 		wbuf = zio_buf_alloc(size);
579789Sahrens 		bcopy(data, wbuf, size);
580789Sahrens 		zio_push_transform(zio, wbuf, size, size);
581789Sahrens 
582789Sahrens 		zbt = (zio_block_tail_t *)((char *)wbuf + size) - 1;
583789Sahrens 		zbt->zbt_cksum = blk.blk_cksum;
584789Sahrens 	}
585789Sahrens 
586789Sahrens 	return (zio);
587789Sahrens }
588789Sahrens 
589789Sahrens /*
590789Sahrens  * Create a child I/O to do some work for us.  It has no associated bp.
591789Sahrens  */
592789Sahrens zio_t *
593789Sahrens zio_vdev_child_io(zio_t *zio, blkptr_t *bp, vdev_t *vd, uint64_t offset,
594789Sahrens 	void *data, uint64_t size, int type, int priority, int flags,
595789Sahrens 	zio_done_func_t *done, void *private)
596789Sahrens {
597789Sahrens 	uint32_t pipeline = ZIO_VDEV_CHILD_PIPELINE;
598789Sahrens 	zio_t *cio;
599789Sahrens 
600789Sahrens 	if (type == ZIO_TYPE_READ && bp != NULL) {
601789Sahrens 		/*
602789Sahrens 		 * If we have the bp, then the child should perform the
603789Sahrens 		 * checksum and the parent need not.  This pushes error
604789Sahrens 		 * detection as close to the leaves as possible and
605789Sahrens 		 * eliminates redundant checksums in the interior nodes.
606789Sahrens 		 */
607789Sahrens 		pipeline |= 1U << ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY;
608789Sahrens 		zio->io_pipeline &= ~(1U << ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY);
609789Sahrens 	}
610789Sahrens 
611789Sahrens 	cio = zio_create(zio, zio->io_spa, zio->io_txg, bp, data, size,
612789Sahrens 	    done, private, type, priority,
613789Sahrens 	    (zio->io_flags & ZIO_FLAG_VDEV_INHERIT) | ZIO_FLAG_CANFAIL | flags,
614789Sahrens 	    ZIO_STAGE_VDEV_IO_SETUP - 1, pipeline);
615789Sahrens 
616789Sahrens 	cio->io_vd = vd;
617789Sahrens 	cio->io_offset = offset;
618789Sahrens 
619789Sahrens 	return (cio);
620789Sahrens }
621789Sahrens 
622789Sahrens /*
623789Sahrens  * ==========================================================================
624789Sahrens  * Initiate I/O, either sync or async
625789Sahrens  * ==========================================================================
626789Sahrens  */
627789Sahrens int
628789Sahrens zio_wait(zio_t *zio)
629789Sahrens {
630789Sahrens 	int error;
631789Sahrens 
632789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
633789Sahrens 
634789Sahrens 	zio->io_waiter = curthread;
635789Sahrens 
636789Sahrens 	zio_next_stage_async(zio);
637789Sahrens 
638789Sahrens 	mutex_enter(&zio->io_lock);
639789Sahrens 	while (zio->io_stalled != ZIO_STAGE_DONE)
640789Sahrens 		cv_wait(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
641789Sahrens 	mutex_exit(&zio->io_lock);
642789Sahrens 
643789Sahrens 	error = zio->io_error;
644789Sahrens 
645789Sahrens 	kmem_free(zio, sizeof (zio_t));
646789Sahrens 
647789Sahrens 	return (error);
648789Sahrens }
649789Sahrens 
650789Sahrens void
651789Sahrens zio_nowait(zio_t *zio)
652789Sahrens {
653789Sahrens 	zio_next_stage_async(zio);
654789Sahrens }
655789Sahrens 
656789Sahrens /*
657789Sahrens  * ==========================================================================
658789Sahrens  * I/O pipeline interlocks: parent/child dependency scoreboarding
659789Sahrens  * ==========================================================================
660789Sahrens  */
661789Sahrens static void
662789Sahrens zio_wait_for_children(zio_t *zio, uint32_t stage, uint64_t *countp)
663789Sahrens {
664789Sahrens 	mutex_enter(&zio->io_lock);
665789Sahrens 	if (*countp == 0) {
666789Sahrens 		ASSERT(zio->io_stalled == 0);
667789Sahrens 		mutex_exit(&zio->io_lock);
668789Sahrens 		zio_next_stage(zio);
669789Sahrens 	} else {
670789Sahrens 		if (zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START)
671789Sahrens 			zio_vdev_io_exit(zio);
672789Sahrens 		zio->io_stalled = stage;
673789Sahrens 		mutex_exit(&zio->io_lock);
674789Sahrens 	}
675789Sahrens }
676789Sahrens 
677789Sahrens static void
678789Sahrens zio_notify_parent(zio_t *zio, uint32_t stage, uint64_t *countp)
679789Sahrens {
680789Sahrens 	zio_t *pio = zio->io_parent;
681789Sahrens 
682789Sahrens 	mutex_enter(&pio->io_lock);
683789Sahrens 	if (pio->io_error == 0 && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))
684789Sahrens 		pio->io_error = zio->io_error;
685789Sahrens 	if (--*countp == 0 && pio->io_stalled == stage) {
686789Sahrens 		if (pio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START)
687789Sahrens 			zio_vdev_io_enter(pio);
688789Sahrens 		pio->io_stalled = 0;
689789Sahrens 		mutex_exit(&pio->io_lock);
690789Sahrens 		zio_next_stage_async(pio);
691789Sahrens 	} else {
692789Sahrens 		mutex_exit(&pio->io_lock);
693789Sahrens 	}
694789Sahrens }
695789Sahrens 
696789Sahrens static void
697789Sahrens zio_wait_children_ready(zio_t *zio)
698789Sahrens {
699789Sahrens 	zio_wait_for_children(zio, ZIO_STAGE_WAIT_CHILDREN_READY,
700789Sahrens 	    &zio->io_children_notready);
701789Sahrens }
702789Sahrens 
703789Sahrens void
704789Sahrens zio_wait_children_done(zio_t *zio)
705789Sahrens {
706789Sahrens 	zio_wait_for_children(zio, ZIO_STAGE_WAIT_CHILDREN_DONE,
707789Sahrens 	    &zio->io_children_notdone);
708789Sahrens }
709789Sahrens 
710789Sahrens static void
711789Sahrens zio_ready(zio_t *zio)
712789Sahrens {
713789Sahrens 	zio_t *pio = zio->io_parent;
714789Sahrens 
715789Sahrens 	if (pio != NULL)
716789Sahrens 		zio_notify_parent(zio, ZIO_STAGE_WAIT_CHILDREN_READY,
717789Sahrens 		    &pio->io_children_notready);
718789Sahrens 
719789Sahrens 	if (zio->io_bp)
720789Sahrens 		zio->io_bp_copy = *zio->io_bp;
721789Sahrens 
722789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
723789Sahrens }
724789Sahrens 
725789Sahrens static void
726789Sahrens zio_done(zio_t *zio)
727789Sahrens {
728789Sahrens 	zio_t *pio = zio->io_parent;
729789Sahrens 	spa_t *spa = zio->io_spa;
730789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
731789Sahrens 	vdev_t *vd = zio->io_vd;
732789Sahrens 	char blkbuf[300];
733789Sahrens 
734789Sahrens 	ASSERT(zio->io_children_notready == 0);
735789Sahrens 	ASSERT(zio->io_children_notdone == 0);
736789Sahrens 
737789Sahrens 	if (bp != NULL) {
738789Sahrens 		ASSERT(bp->blk_pad[0] == 0);
739789Sahrens 		ASSERT(bp->blk_pad[1] == 0);
740789Sahrens 		ASSERT(bp->blk_pad[2] == 0);
741789Sahrens 		ASSERT(bcmp(bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0);
742789Sahrens 		if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(bp) &&
743789Sahrens 		    !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR))
744789Sahrens 			ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
745789Sahrens 	}
746789Sahrens 
747789Sahrens 	if (vd != NULL)
748789Sahrens 		vdev_stat_update(zio);
749789Sahrens 
750789Sahrens 	if (zio->io_error) {
751789Sahrens 		sprintf_blkptr(blkbuf, bp ? bp : &zio->io_bp_copy);
752789Sahrens 		dprintf("ZFS: %s (%s on %s off %llx: zio %p %s): error %d\n",
753789Sahrens 		    zio->io_error == ECKSUM ? "bad checksum" : "I/O failure",
754789Sahrens 		    zio_type_name[zio->io_type],
755789Sahrens 		    vdev_description(vd),
756789Sahrens 		    (u_longlong_t)zio->io_offset,
757789Sahrens 		    zio, blkbuf, zio->io_error);
758789Sahrens 	}
759789Sahrens 
760789Sahrens 	if (zio->io_numerrors != 0 && zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE) {
761789Sahrens 		sprintf_blkptr(blkbuf, bp ? bp : &zio->io_bp_copy);
762789Sahrens 		dprintf("ZFS: %s (%s on %s off %llx: zio %p %s): %d errors\n",
763789Sahrens 		    "partial write",
764789Sahrens 		    zio_type_name[zio->io_type],
765789Sahrens 		    vdev_description(vd),
766789Sahrens 		    (u_longlong_t)zio->io_offset,
767789Sahrens 		    zio, blkbuf, zio->io_numerrors);
768789Sahrens 	}
769789Sahrens 
770789Sahrens 	if (zio->io_error && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)) {
771789Sahrens 		sprintf_blkptr(blkbuf, bp ? bp : &zio->io_bp_copy);
772789Sahrens 		panic("ZFS: %s (%s on %s off %llx: zio %p %s): error %d",
773789Sahrens 		    zio->io_error == ECKSUM ? "bad checksum" : "I/O failure",
774789Sahrens 		    zio_type_name[zio->io_type],
775789Sahrens 		    vdev_description(vd),
776789Sahrens 		    (u_longlong_t)zio->io_offset,
777789Sahrens 		    zio, blkbuf, zio->io_error);
778789Sahrens 	}
779789Sahrens 
780789Sahrens 	zio_clear_transform_stack(zio);
781789Sahrens 
782789Sahrens 	if (zio->io_done)
783789Sahrens 		zio->io_done(zio);
784789Sahrens 
785789Sahrens 	ASSERT(zio->io_delegate_list == NULL);
786789Sahrens 	ASSERT(zio->io_delegate_next == NULL);
787789Sahrens 
788789Sahrens 	if (pio != NULL) {
789789Sahrens 		zio_t *next, *prev;
790789Sahrens 
791789Sahrens 		mutex_enter(&pio->io_lock);
792789Sahrens 		next = zio->io_sibling_next;
793789Sahrens 		prev = zio->io_sibling_prev;
794789Sahrens 		if (next != NULL)
795789Sahrens 			next->io_sibling_prev = prev;
796789Sahrens 		if (prev != NULL)
797789Sahrens 			prev->io_sibling_next = next;
798789Sahrens 		if (pio->io_child == zio)
799789Sahrens 			pio->io_child = next;
800789Sahrens 		mutex_exit(&pio->io_lock);
801789Sahrens 
802789Sahrens 		zio_notify_parent(zio, ZIO_STAGE_WAIT_CHILDREN_DONE,
803789Sahrens 		    &pio->io_children_notdone);
804789Sahrens 	}
805789Sahrens 
806789Sahrens 	if (pio == NULL && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_CONFIG_HELD))
807789Sahrens 		spa_config_exit(spa);
808789Sahrens 
809789Sahrens 	if (zio->io_waiter != NULL) {
810789Sahrens 		mutex_enter(&zio->io_lock);
811789Sahrens 		ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE);
812789Sahrens 		zio->io_stalled = zio->io_stage;
813789Sahrens 		cv_broadcast(&zio->io_cv);
814789Sahrens 		mutex_exit(&zio->io_lock);
815789Sahrens 	} else {
816789Sahrens 		kmem_free(zio, sizeof (zio_t));
817789Sahrens 	}
818789Sahrens }
819789Sahrens 
820789Sahrens /*
821789Sahrens  * ==========================================================================
822789Sahrens  * Compression support
823789Sahrens  * ==========================================================================
824789Sahrens  */
825789Sahrens static void
826789Sahrens zio_write_compress(zio_t *zio)
827789Sahrens {
828789Sahrens 	int compress = zio->io_compress;
829789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
830789Sahrens 	void *cbuf;
831789Sahrens 	uint64_t lsize = zio->io_size;
832789Sahrens 	uint64_t csize = lsize;
833789Sahrens 	uint64_t cbufsize = 0;
834789Sahrens 	int pass;
835789Sahrens 
836789Sahrens 	if (bp->blk_birth == zio->io_txg) {
837789Sahrens 		/*
838789Sahrens 		 * We're rewriting an existing block, which means we're
839789Sahrens 		 * working on behalf of spa_sync().  For spa_sync() to
840789Sahrens 		 * converge, it must eventually be the case that we don't
841789Sahrens 		 * have to allocate new blocks.  But compression changes
842789Sahrens 		 * the blocksize, which forces a reallocate, and makes
843789Sahrens 		 * convergence take longer.  Therefore, after the first
844789Sahrens 		 * few passes, stop compressing to ensure convergence.
845789Sahrens 		 */
846789Sahrens 		pass = spa_sync_pass(zio->io_spa);
847789Sahrens 		if (pass > zio_sync_pass.zp_dontcompress)
848789Sahrens 			compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
849789Sahrens 	} else {
850789Sahrens 		ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
851789Sahrens 		pass = 1;
852789Sahrens 	}
853789Sahrens 
854789Sahrens 	if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF)
855789Sahrens 		if (!zio_compress_data(compress, zio->io_data, zio->io_size,
856789Sahrens 		    &cbuf, &csize, &cbufsize))
857789Sahrens 			compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
858789Sahrens 
859789Sahrens 	if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF && csize != 0)
860789Sahrens 		zio_push_transform(zio, cbuf, csize, cbufsize);
861789Sahrens 
862789Sahrens 	/*
863789Sahrens 	 * The final pass of spa_sync() must be all rewrites, but the first
864789Sahrens 	 * few passes offer a trade-off: allocating blocks defers convergence,
865789Sahrens 	 * but newly allocated blocks are sequential, so they can be written
866789Sahrens 	 * to disk faster.  Therefore, we allow the first few passes of
867789Sahrens 	 * spa_sync() to reallocate new blocks, but force rewrites after that.
868789Sahrens 	 * There should only be a handful of blocks after pass 1 in any case.
869789Sahrens 	 */
870789Sahrens 	if (bp->blk_birth == zio->io_txg && BP_GET_PSIZE(bp) == csize &&
871789Sahrens 	    pass > zio_sync_pass.zp_rewrite) {
872789Sahrens 		ASSERT(csize != 0);
873789Sahrens 		ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, compress);
874789Sahrens 		ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, lsize);
875789Sahrens 
876789Sahrens 		zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE;
877789Sahrens 	} else {
878789Sahrens 		if (bp->blk_birth == zio->io_txg) {
879789Sahrens 			ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==, lsize);
880789Sahrens 			bzero(bp, sizeof (blkptr_t));
881789Sahrens 		}
882789Sahrens 		if (csize == 0) {
883789Sahrens 			BP_ZERO(bp);
884789Sahrens 			zio->io_pipeline = ZIO_WAIT_FOR_CHILDREN_PIPELINE;
885789Sahrens 		} else {
886789Sahrens 			BP_SET_LSIZE(bp, lsize);
887789Sahrens 			BP_SET_PSIZE(bp, csize);
888789Sahrens 			BP_SET_COMPRESS(bp, compress);
889789Sahrens 			zio->io_pipeline = ZIO_WRITE_ALLOCATE_PIPELINE;
890789Sahrens 		}
891789Sahrens 	}
892789Sahrens 
893789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
894789Sahrens }
895789Sahrens 
896789Sahrens static void
897789Sahrens zio_read_decompress(zio_t *zio)
898789Sahrens {
899789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
900789Sahrens 	void *data;
901789Sahrens 	uint64_t size;
902789Sahrens 	uint64_t bufsize;
903789Sahrens 	int compress = BP_GET_COMPRESS(bp);
904789Sahrens 
905789Sahrens 	ASSERT(compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
906789Sahrens 
907789Sahrens 	zio_pop_transform(zio, &data, &size, &bufsize);
908789Sahrens 
909789Sahrens 	if (zio_decompress_data(compress, data, size,
910789Sahrens 	    zio->io_data, zio->io_size))
911789Sahrens 		zio->io_error = EIO;
912789Sahrens 
913789Sahrens 	zio_buf_free(data, bufsize);
914789Sahrens 
915789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
916789Sahrens }
917789Sahrens 
918789Sahrens /*
919789Sahrens  * ==========================================================================
920789Sahrens  * Gang block support
921789Sahrens  * ==========================================================================
922789Sahrens  */
923789Sahrens static void
924789Sahrens zio_gang_pipeline(zio_t *zio)
925789Sahrens {
926789Sahrens 	/*
927789Sahrens 	 * By default, the pipeline assumes that we're dealing with a gang
928789Sahrens 	 * block.  If we're not, strip out any gang-specific stages.
929789Sahrens 	 */
930789Sahrens 	if (!DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)))
931789Sahrens 		zio->io_pipeline &= ~ZIO_GANG_STAGES;
932789Sahrens 
933789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
934789Sahrens }
935789Sahrens 
936789Sahrens static void
937789Sahrens zio_gang_byteswap(zio_t *zio)
938789Sahrens {
939789Sahrens 	ASSERT(zio->io_size == SPA_GANGBLOCKSIZE);
940789Sahrens 
941789Sahrens 	if (BP_SHOULD_BYTESWAP(zio->io_bp))
942789Sahrens 		byteswap_uint64_array(zio->io_data, zio->io_size);
943789Sahrens }
944789Sahrens 
945789Sahrens static void
946789Sahrens zio_get_gang_header(zio_t *zio)
947789Sahrens {
948789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
949789Sahrens 	uint64_t gsize = SPA_GANGBLOCKSIZE;
950789Sahrens 	void *gbuf = zio_buf_alloc(gsize);
951789Sahrens 
952789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)));
953789Sahrens 
954789Sahrens 	zio_push_transform(zio, gbuf, gsize, gsize);
955789Sahrens 
956789Sahrens 	zio_nowait(zio_create(zio, zio->io_spa, bp->blk_birth, bp, gbuf, gsize,
957789Sahrens 	    NULL, NULL, ZIO_TYPE_READ, zio->io_priority,
958789Sahrens 	    zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_INHERIT,
959789Sahrens 	    ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_READ_PIPELINE));
960789Sahrens 
961789Sahrens 	zio_wait_children_done(zio);
962789Sahrens }
963789Sahrens 
964789Sahrens static void
965789Sahrens zio_read_gang_members(zio_t *zio)
966789Sahrens {
967789Sahrens 	zio_gbh_phys_t *gbh;
968789Sahrens 	uint64_t gsize, gbufsize, loff, lsize;
969789Sahrens 	int i;
970789Sahrens 
971789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)));
972789Sahrens 
973789Sahrens 	zio_gang_byteswap(zio);
974789Sahrens 	zio_pop_transform(zio, (void **)&gbh, &gsize, &gbufsize);
975789Sahrens 
976789Sahrens 	for (loff = 0, i = 0; loff != zio->io_size; loff += lsize, i++) {
977789Sahrens 		blkptr_t *gbp = &gbh->zg_blkptr[i];
978789Sahrens 		lsize = BP_GET_PSIZE(gbp);
979789Sahrens 
980789Sahrens 		ASSERT(BP_GET_COMPRESS(gbp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
981789Sahrens 		ASSERT3U(lsize, ==, BP_GET_LSIZE(gbp));
982789Sahrens 		ASSERT3U(loff + lsize, <=, zio->io_size);
983789Sahrens 		ASSERT(i < SPA_GBH_NBLKPTRS);
984789Sahrens 		ASSERT(!BP_IS_HOLE(gbp));
985789Sahrens 
986789Sahrens 		zio_nowait(zio_read(zio, zio->io_spa, gbp,
987789Sahrens 		    (char *)zio->io_data + loff, lsize, NULL, NULL,
988789Sahrens 		    zio->io_priority, zio->io_flags & ZIO_FLAG_GANG_INHERIT));
989789Sahrens 	}
990789Sahrens 
991789Sahrens 	zio_buf_free(gbh, gbufsize);
992789Sahrens 	zio_wait_children_done(zio);
993789Sahrens }
994789Sahrens 
995789Sahrens static void
996789Sahrens zio_rewrite_gang_members(zio_t *zio)
997789Sahrens {
998789Sahrens 	zio_gbh_phys_t *gbh;
999789Sahrens 	uint64_t gsize, gbufsize, loff, lsize;
1000789Sahrens 	int i;
1001789Sahrens 
1002789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)));
1003789Sahrens 	ASSERT3U(zio->io_size, ==, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1004789Sahrens 
1005789Sahrens 	zio_gang_byteswap(zio);
1006789Sahrens 	zio_pop_transform(zio, (void **)&gbh, &gsize, &gbufsize);
1007789Sahrens 
1008789Sahrens 	ASSERT(gsize == gbufsize);
1009789Sahrens 
1010789Sahrens 	for (loff = 0, i = 0; loff != zio->io_size; loff += lsize, i++) {
1011789Sahrens 		blkptr_t *gbp = &gbh->zg_blkptr[i];
1012789Sahrens 		lsize = BP_GET_PSIZE(gbp);
1013789Sahrens 
1014789Sahrens 		ASSERT(BP_GET_COMPRESS(gbp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
1015789Sahrens 		ASSERT3U(lsize, ==, BP_GET_LSIZE(gbp));
1016789Sahrens 		ASSERT3U(loff + lsize, <=, zio->io_size);
1017789Sahrens 		ASSERT(i < SPA_GBH_NBLKPTRS);
1018789Sahrens 		ASSERT(!BP_IS_HOLE(gbp));
1019789Sahrens 
1020789Sahrens 		zio_nowait(zio_rewrite(zio, zio->io_spa, zio->io_checksum,
1021789Sahrens 		    zio->io_txg, gbp, (char *)zio->io_data + loff, lsize,
1022789Sahrens 		    NULL, NULL, zio->io_priority, zio->io_flags));
1023789Sahrens 	}
1024789Sahrens 
1025789Sahrens 	zio_push_transform(zio, gbh, gsize, gbufsize);
1026789Sahrens 	zio_wait_children_ready(zio);
1027789Sahrens }
1028789Sahrens 
1029789Sahrens static void
1030789Sahrens zio_free_gang_members(zio_t *zio)
1031789Sahrens {
1032789Sahrens 	zio_gbh_phys_t *gbh;
1033789Sahrens 	uint64_t gsize, gbufsize;
1034789Sahrens 	int i;
1035789Sahrens 
1036789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)));
1037789Sahrens 
1038789Sahrens 	zio_gang_byteswap(zio);
1039789Sahrens 	zio_pop_transform(zio, (void **)&gbh, &gsize, &gbufsize);
1040789Sahrens 
1041789Sahrens 	for (i = 0; i < SPA_GBH_NBLKPTRS; i++) {
1042789Sahrens 		blkptr_t *gbp = &gbh->zg_blkptr[i];
1043789Sahrens 
1044789Sahrens 		if (BP_IS_HOLE(gbp))
1045789Sahrens 			continue;
1046789Sahrens 		zio_nowait(zio_free(zio, zio->io_spa, zio->io_txg,
1047789Sahrens 		    gbp, NULL, NULL));
1048789Sahrens 	}
1049789Sahrens 
1050789Sahrens 	zio_buf_free(gbh, gbufsize);
1051789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1052789Sahrens }
1053789Sahrens 
1054789Sahrens static void
1055789Sahrens zio_claim_gang_members(zio_t *zio)
1056789Sahrens {
1057789Sahrens 	zio_gbh_phys_t *gbh;
1058789Sahrens 	uint64_t gsize, gbufsize;
1059789Sahrens 	int i;
1060789Sahrens 
1061789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)));
1062789Sahrens 
1063789Sahrens 	zio_gang_byteswap(zio);
1064789Sahrens 	zio_pop_transform(zio, (void **)&gbh, &gsize, &gbufsize);
1065789Sahrens 
1066789Sahrens 	for (i = 0; i < SPA_GBH_NBLKPTRS; i++) {
1067789Sahrens 		blkptr_t *gbp = &gbh->zg_blkptr[i];
1068789Sahrens 		if (BP_IS_HOLE(gbp))
1069789Sahrens 			continue;
1070789Sahrens 		zio_nowait(zio_claim(zio, zio->io_spa, zio->io_txg,
1071789Sahrens 		    gbp, NULL, NULL));
1072789Sahrens 	}
1073789Sahrens 
1074789Sahrens 	zio_buf_free(gbh, gbufsize);
1075789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1076789Sahrens }
1077789Sahrens 
1078789Sahrens static void
1079789Sahrens zio_write_allocate_gang_member_done(zio_t *zio)
1080789Sahrens {
1081789Sahrens 	zio_t *pio = zio->io_parent;
1082789Sahrens 	dva_t *cdva = ZIO_GET_DVA(zio);
1083789Sahrens 	dva_t *pdva = ZIO_GET_DVA(pio);
1084789Sahrens 	uint64_t asize;
1085789Sahrens 
1086789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(pdva));
1087789Sahrens 
1088789Sahrens 	/* XXBP - Need to be careful here with multiple DVAs */
1089789Sahrens 	mutex_enter(&pio->io_lock);
1090789Sahrens 	asize = DVA_GET_ASIZE(pdva);
1091789Sahrens 	asize += DVA_GET_ASIZE(cdva);
1092789Sahrens 	DVA_SET_ASIZE(pdva, asize);
1093789Sahrens 	mutex_exit(&pio->io_lock);
1094789Sahrens }
1095789Sahrens 
1096789Sahrens static void
1097789Sahrens zio_write_allocate_gang_members(zio_t *zio)
1098789Sahrens {
1099789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1100789Sahrens 	dva_t *dva = ZIO_GET_DVA(zio);
1101789Sahrens 	zio_gbh_phys_t *gbh;
1102789Sahrens 	uint64_t resid = zio->io_size;
1103789Sahrens 	uint64_t maxalloc = P2ROUNDUP(zio->io_size >> 1, SPA_MINBLOCKSIZE);
1104789Sahrens 	uint64_t gsize, loff, lsize;
1105789Sahrens 	uint32_t gbps_left;
1106789Sahrens 	int error;
1107789Sahrens 	int i;
1108789Sahrens 
1109789Sahrens 	gsize = SPA_GANGBLOCKSIZE;
1110789Sahrens 	gbps_left = SPA_GBH_NBLKPTRS;
1111789Sahrens 
1112789Sahrens 	error = metaslab_alloc(zio->io_spa, gsize, dva, zio->io_txg);
1113789Sahrens 	if (error == ENOSPC)
1114789Sahrens 		panic("can't allocate gang block header");
1115789Sahrens 	ASSERT(error == 0);
1116789Sahrens 
1117789Sahrens 	DVA_SET_GANG(dva, 1);
1118789Sahrens 
1119789Sahrens 	bp->blk_birth = zio->io_txg;
1120789Sahrens 
1121789Sahrens 	gbh = zio_buf_alloc(gsize);
1122789Sahrens 	bzero(gbh, gsize);
1123789Sahrens 
1124789Sahrens 	for (loff = 0, i = 0; loff != zio->io_size;
1125789Sahrens 	    loff += lsize, resid -= lsize, gbps_left--, i++) {
1126789Sahrens 		blkptr_t *gbp = &gbh->zg_blkptr[i];
1127789Sahrens 		dva = &gbp->blk_dva[0];
1128789Sahrens 
1129789Sahrens 		ASSERT(gbps_left != 0);
1130789Sahrens 		maxalloc = MIN(maxalloc, resid);
1131789Sahrens 
1132789Sahrens 		while (resid <= maxalloc * gbps_left) {
1133789Sahrens 			error = metaslab_alloc(zio->io_spa, maxalloc, dva,
1134789Sahrens 			    zio->io_txg);
1135789Sahrens 			if (error == 0)
1136789Sahrens 				break;
1137789Sahrens 			ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1138789Sahrens 			if (maxalloc == SPA_MINBLOCKSIZE)
1139789Sahrens 				panic("really out of space");
1140789Sahrens 			maxalloc = P2ROUNDUP(maxalloc >> 1, SPA_MINBLOCKSIZE);
1141789Sahrens 		}
1142789Sahrens 
1143789Sahrens 		if (resid <= maxalloc * gbps_left) {
1144789Sahrens 			lsize = maxalloc;
1145789Sahrens 			BP_SET_LSIZE(gbp, lsize);
1146789Sahrens 			BP_SET_PSIZE(gbp, lsize);
1147789Sahrens 			BP_SET_COMPRESS(gbp, ZIO_COMPRESS_OFF);
1148789Sahrens 			gbp->blk_birth = zio->io_txg;
1149789Sahrens 			zio_nowait(zio_rewrite(zio, zio->io_spa,
1150789Sahrens 			    zio->io_checksum, zio->io_txg, gbp,
1151789Sahrens 			    (char *)zio->io_data + loff, lsize,
1152789Sahrens 			    zio_write_allocate_gang_member_done, NULL,
1153789Sahrens 			    zio->io_priority, zio->io_flags));
1154789Sahrens 		} else {
1155789Sahrens 			lsize = P2ROUNDUP(resid / gbps_left, SPA_MINBLOCKSIZE);
1156789Sahrens 			ASSERT(lsize != SPA_MINBLOCKSIZE);
1157789Sahrens 			zio_nowait(zio_write_allocate(zio, zio->io_spa,
1158789Sahrens 			    zio->io_checksum, zio->io_txg, gbp,
1159789Sahrens 			    (char *)zio->io_data + loff, lsize,
1160789Sahrens 			    zio_write_allocate_gang_member_done, NULL,
1161789Sahrens 			    zio->io_priority, zio->io_flags));
1162789Sahrens 		}
1163789Sahrens 	}
1164789Sahrens 
1165789Sahrens 	ASSERT(resid == 0 && loff == zio->io_size);
1166789Sahrens 
1167789Sahrens 	zio->io_pipeline |= 1U << ZIO_STAGE_GANG_CHECKSUM_GENERATE;
1168789Sahrens 
1169789Sahrens 	zio_push_transform(zio, gbh, gsize, gsize);
1170789Sahrens 	zio_wait_children_done(zio);
1171789Sahrens }
1172789Sahrens 
1173789Sahrens /*
1174789Sahrens  * ==========================================================================
1175789Sahrens  * Allocate and free blocks
1176789Sahrens  * ==========================================================================
1177789Sahrens  */
1178789Sahrens static void
1179789Sahrens zio_dva_allocate(zio_t *zio)
1180789Sahrens {
1181789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1182789Sahrens 	dva_t *dva = ZIO_GET_DVA(zio);
1183789Sahrens 	int error;
1184789Sahrens 
1185789Sahrens 	ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1186789Sahrens 
1187789Sahrens 	/* For testing, make some blocks above a certain size be gang blocks */
1188789Sahrens 	if (zio->io_size >= zio_gang_bang && (lbolt & 0x3) == 0) {
1189789Sahrens 		zio_write_allocate_gang_members(zio);
1190789Sahrens 		return;
1191789Sahrens 	}
1192789Sahrens 
1193789Sahrens 	ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
1194789Sahrens 
1195789Sahrens 	error = metaslab_alloc(zio->io_spa, zio->io_size, dva, zio->io_txg);
1196789Sahrens 
1197789Sahrens 	if (error == 0) {
1198789Sahrens 		bp->blk_birth = zio->io_txg;
1199789Sahrens 	} else if (error == ENOSPC) {
1200789Sahrens 		if (zio->io_size == SPA_MINBLOCKSIZE)
1201789Sahrens 			panic("really, truly out of space");
1202789Sahrens 		zio_write_allocate_gang_members(zio);
1203789Sahrens 		return;
1204789Sahrens 	} else {
1205789Sahrens 		zio->io_error = error;
1206789Sahrens 	}
1207789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1208789Sahrens }
1209789Sahrens 
1210789Sahrens static void
1211789Sahrens zio_dva_free(zio_t *zio)
1212789Sahrens {
1213789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1214789Sahrens 	dva_t *dva = ZIO_GET_DVA(zio);
1215789Sahrens 
1216789Sahrens 	ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
1217789Sahrens 
1218789Sahrens 	metaslab_free(zio->io_spa, dva, zio->io_txg);
1219789Sahrens 
1220789Sahrens 	BP_ZERO(bp);
1221789Sahrens 
1222789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1223789Sahrens }
1224789Sahrens 
1225789Sahrens static void
1226789Sahrens zio_dva_claim(zio_t *zio)
1227789Sahrens {
1228789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1229789Sahrens 	dva_t *dva = ZIO_GET_DVA(zio);
1230789Sahrens 
1231789Sahrens 	ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp));
1232789Sahrens 
1233789Sahrens 	zio->io_error = metaslab_claim(zio->io_spa, dva, zio->io_txg);
1234789Sahrens 
1235789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1236789Sahrens }
1237789Sahrens 
1238789Sahrens static void
1239789Sahrens zio_dva_translate(zio_t *zio)
1240789Sahrens {
1241789Sahrens 	spa_t *spa = zio->io_spa;
1242789Sahrens 	dva_t *dva = ZIO_GET_DVA(zio);
1243789Sahrens 	uint64_t vdev = DVA_GET_VDEV(dva);
1244789Sahrens 	uint64_t offset = DVA_GET_OFFSET(dva);
1245789Sahrens 
1246789Sahrens 	ASSERT3U(zio->io_size, ==, ZIO_GET_IOSIZE(zio));
1247789Sahrens 
1248789Sahrens 	zio->io_offset = offset;
1249789Sahrens 
1250789Sahrens 	if ((zio->io_vd = vdev_lookup_top(spa, vdev)) == NULL)
1251789Sahrens 		zio->io_error = ENXIO;
1252789Sahrens 	else if (offset + zio->io_size > zio->io_vd->vdev_asize)
1253789Sahrens 		zio->io_error = EOVERFLOW;
1254789Sahrens 
1255789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1256789Sahrens }
1257789Sahrens 
1258789Sahrens /*
1259789Sahrens  * ==========================================================================
1260789Sahrens  * Read and write to physical devices
1261789Sahrens  * ==========================================================================
1262789Sahrens  */
1263789Sahrens static void
1264789Sahrens zio_vdev_io_enter(zio_t *zio)
1265789Sahrens {
1266789Sahrens 	vdev_t *tvd = zio->io_vd->vdev_top;
1267789Sahrens 
1268789Sahrens 	mutex_enter(&tvd->vdev_io_lock);
1269789Sahrens 	ASSERT(zio->io_pending.list_next == NULL);
1270789Sahrens 	list_insert_tail(&tvd->vdev_io_pending, zio);
1271789Sahrens 	mutex_exit(&tvd->vdev_io_lock);
1272789Sahrens }
1273789Sahrens 
1274789Sahrens static void
1275789Sahrens zio_vdev_io_exit(zio_t *zio)
1276789Sahrens {
1277789Sahrens 	vdev_t *tvd = zio->io_vd->vdev_top;
1278789Sahrens 
1279789Sahrens 	mutex_enter(&tvd->vdev_io_lock);
1280789Sahrens 	ASSERT(zio->io_pending.list_next != NULL);
1281789Sahrens 	list_remove(&tvd->vdev_io_pending, zio);
1282789Sahrens 	if (list_head(&tvd->vdev_io_pending) == NULL)
1283789Sahrens 		cv_broadcast(&tvd->vdev_io_cv);
1284789Sahrens 	mutex_exit(&tvd->vdev_io_lock);
1285789Sahrens }
1286789Sahrens 
1287789Sahrens static void
1288789Sahrens zio_vdev_io_retry(void *vdarg)
1289789Sahrens {
1290789Sahrens 	vdev_t *vd = vdarg;
1291789Sahrens 	zio_t *zio, *zq;
1292789Sahrens 
1293789Sahrens 	ASSERT(vd == vd->vdev_top);
1294789Sahrens 
1295789Sahrens 	/* XXPOLICY */
1296789Sahrens 	delay(hz);
1297789Sahrens 
1298789Sahrens 	vdev_reopen(vd, &zq);
1299789Sahrens 
1300789Sahrens 	while ((zio = zq) != NULL) {
1301789Sahrens 		zq = zio->io_retry_next;
1302789Sahrens 		zio->io_retry_next = NULL;
1303789Sahrens 		dprintf("async retry #%d for I/O to %s offset %llx\n",
1304789Sahrens 		    zio->io_retries, vdev_description(vd), zio->io_offset);
1305789Sahrens 		zio_next_stage_async(zio);
1306789Sahrens 	}
1307789Sahrens }
1308789Sahrens 
1309789Sahrens static void
1310789Sahrens zio_vdev_io_setup(zio_t *zio)
1311789Sahrens {
1312789Sahrens 	vdev_t *vd = zio->io_vd;
1313789Sahrens 
1314789Sahrens 	/* XXPOLICY */
1315789Sahrens 	if (zio->io_retries == 0 && vd == vd->vdev_top)
1316789Sahrens 		zio->io_flags |= ZIO_FLAG_FAILFAST;
1317789Sahrens 
1318789Sahrens 	if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) && vd->vdev_children == 0) {
1319789Sahrens 		zio->io_flags |= ZIO_FLAG_PHYSICAL;
1320789Sahrens 		zio->io_offset += VDEV_LABEL_START_SIZE;
1321789Sahrens 	}
1322789Sahrens 
1323789Sahrens 	zio_vdev_io_enter(zio);
1324789Sahrens 
1325789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1326789Sahrens }
1327789Sahrens 
1328789Sahrens static void
1329789Sahrens zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
1330789Sahrens {
1331789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1332789Sahrens 
1333789Sahrens 	ASSERT(P2PHASE(zio->io_offset, 1ULL << zio->io_vd->vdev_ashift) == 0);
1334789Sahrens 	ASSERT(P2PHASE(zio->io_size, 1ULL << zio->io_vd->vdev_ashift) == 0);
1335789Sahrens 	ASSERT(bp == NULL || ZIO_GET_IOSIZE(zio) == zio->io_size);
1336789Sahrens 	ASSERT(zio->io_type != ZIO_TYPE_WRITE || (spa_mode & FWRITE));
1337789Sahrens 
1338789Sahrens 	vdev_io_start(zio);
1339789Sahrens 
1340789Sahrens 	/* zio_next_stage_async() gets called from io completion interrupt */
1341789Sahrens }
1342789Sahrens 
1343789Sahrens static void
1344789Sahrens zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
1345789Sahrens {
1346789Sahrens 	vdev_io_done(zio);
1347789Sahrens }
1348789Sahrens 
1349789Sahrens /* XXPOLICY */
1350789Sahrens static boolean_t
1351789Sahrens zio_should_retry(zio_t *zio)
1352789Sahrens {
1353789Sahrens 	vdev_t *vd = zio->io_vd;
1354789Sahrens 
1355789Sahrens 	if (zio->io_error == 0)
1356789Sahrens 		return (B_FALSE);
1357789Sahrens 	if (zio->io_delegate_list != NULL)
1358789Sahrens 		return (B_FALSE);
1359789Sahrens 	if (vd != vd->vdev_top)
1360789Sahrens 		return (B_FALSE);
1361789Sahrens 	if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_RETRY)
1362789Sahrens 		return (B_FALSE);
1363789Sahrens 	if (zio->io_retries > 300 &&
1364789Sahrens 	    (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_CANFAIL)))
1365789Sahrens 		return (B_FALSE);
1366789Sahrens 	if (zio->io_retries > 1 &&
1367789Sahrens 	    (zio->io_error == ECKSUM || zio->io_error == ENXIO))
1368789Sahrens 		return (B_FALSE);
1369789Sahrens 
1370789Sahrens 	return (B_TRUE);
1371789Sahrens }
1372789Sahrens 
1373789Sahrens static void
1374789Sahrens zio_vdev_io_assess(zio_t *zio)
1375789Sahrens {
1376789Sahrens 	vdev_t *vd = zio->io_vd;
1377789Sahrens 	vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
1378789Sahrens 
1379789Sahrens 	zio_vdev_io_exit(zio);
1380789Sahrens 
1381789Sahrens 	ASSERT(zio->io_vsd == NULL);
1382789Sahrens 
1383789Sahrens 	/*
1384789Sahrens 	 * If the I/O failed, determine whether we should attempt to retry it.
1385789Sahrens 	 */
1386789Sahrens 	/* XXPOLICY */
1387789Sahrens 	if (zio_should_retry(zio)) {
1388789Sahrens 		zio_t *zq;
1389789Sahrens 
1390789Sahrens 		ASSERT(tvd == vd);
1391789Sahrens 		ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE));
1392789Sahrens 
1393789Sahrens 		zio->io_retries++;
1394789Sahrens 		zio->io_error = 0;
1395789Sahrens 		zio->io_flags &= ZIO_FLAG_VDEV_INHERIT;
1396789Sahrens 		/* XXPOLICY */
1397789Sahrens 		zio->io_flags &= ~ZIO_FLAG_FAILFAST;
1398789Sahrens 		zio->io_flags |= ZIO_FLAG_DONT_CACHE;
1399789Sahrens 		zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_SETUP - 1;
1400789Sahrens 
1401789Sahrens 		dprintf("retry #%d for %s to %s offset %llx\n",
1402789Sahrens 		    zio->io_retries, zio_type_name[zio->io_type],
1403789Sahrens 		    vdev_description(vd), zio->io_offset);
1404789Sahrens 
1405789Sahrens 		/*
1406789Sahrens 		 * If this is the first retry, do it immediately.
1407789Sahrens 		 */
1408789Sahrens 		/* XXPOLICY */
1409789Sahrens 		if (zio->io_retries == 1) {
1410789Sahrens 			zio_next_stage_async(zio);
1411789Sahrens 			return;
1412789Sahrens 		}
1413789Sahrens 
1414789Sahrens 		/*
1415789Sahrens 		 * This was not the first retry, so go through the
1416789Sahrens 		 * longer enqueue/delay/vdev_reopen() process.
1417789Sahrens 		 */
1418789Sahrens 		mutex_enter(&tvd->vdev_io_lock);
1419789Sahrens 		ASSERT(zio->io_retry_next == NULL);
1420789Sahrens 		zio->io_retry_next = zq = tvd->vdev_io_retry;
1421789Sahrens 		tvd->vdev_io_retry = zio;
1422789Sahrens 		mutex_exit(&tvd->vdev_io_lock);
1423789Sahrens 		if (zq == NULL)
1424789Sahrens 			(void) taskq_dispatch(
1425789Sahrens 			    tvd->vdev_spa->spa_vdev_retry_taskq,
1426789Sahrens 			    zio_vdev_io_retry, tvd, TQ_SLEEP);
1427789Sahrens 		return;
1428789Sahrens 	}
1429789Sahrens 
1430789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1431789Sahrens }
1432789Sahrens 
1433789Sahrens void
1434789Sahrens zio_vdev_io_reissue(zio_t *zio)
1435789Sahrens {
1436789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
1437789Sahrens 	ASSERT(zio->io_error == 0);
1438789Sahrens 
1439789Sahrens 	zio->io_stage--;
1440789Sahrens }
1441789Sahrens 
1442789Sahrens void
1443789Sahrens zio_vdev_io_redone(zio_t *zio)
1444789Sahrens {
1445789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE);
1446789Sahrens 
1447789Sahrens 	zio->io_stage--;
1448789Sahrens }
1449789Sahrens 
1450789Sahrens void
1451789Sahrens zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
1452789Sahrens {
1453789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_VDEV_IO_START);
1454789Sahrens 	ASSERT(zio->io_error == 0);
1455789Sahrens 
1456789Sahrens 	zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_BYPASS;
1457789Sahrens 	zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS - 1;
1458789Sahrens }
1459789Sahrens 
1460789Sahrens /*
1461789Sahrens  * ==========================================================================
1462789Sahrens  * Generate and verify checksums
1463789Sahrens  * ==========================================================================
1464789Sahrens  */
1465789Sahrens static void
1466789Sahrens zio_checksum_generate(zio_t *zio)
1467789Sahrens {
1468789Sahrens 	int checksum = zio->io_checksum;
1469789Sahrens 	blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1470789Sahrens 
1471789Sahrens 	ASSERT3U(zio->io_size, ==, BP_GET_PSIZE(bp));
1472789Sahrens 
1473789Sahrens 	BP_SET_CHECKSUM(bp, checksum);
1474789Sahrens 	BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1475789Sahrens 
1476789Sahrens 	zio_checksum(checksum, &bp->blk_cksum, zio->io_data, zio->io_size);
1477789Sahrens 
1478789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1479789Sahrens }
1480789Sahrens 
1481789Sahrens static void
1482789Sahrens zio_gang_checksum_generate(zio_t *zio)
1483789Sahrens {
1484789Sahrens 	zio_cksum_t zc;
1485789Sahrens 	zio_gbh_phys_t *gbh = zio->io_data;
1486789Sahrens 
1487789Sahrens 	ASSERT3U(zio->io_size, ==, SPA_GANGBLOCKSIZE);
1488789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(ZIO_GET_DVA(zio)));
1489789Sahrens 
1490789Sahrens 	zio_set_gang_verifier(zio, &gbh->zg_tail.zbt_cksum);
1491789Sahrens 
1492789Sahrens 	zio_checksum(ZIO_CHECKSUM_GANG_HEADER, &zc, zio->io_data, zio->io_size);
1493789Sahrens 
1494789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1495789Sahrens }
1496789Sahrens 
1497789Sahrens static void
1498789Sahrens zio_checksum_verify(zio_t *zio)
1499789Sahrens {
1500789Sahrens 	if (zio->io_bp != NULL) {
1501789Sahrens 		zio->io_error = zio_checksum_error(zio);
1502789Sahrens 		if (zio->io_error) {
1503789Sahrens 			dprintf("bad checksum on vdev %s\n",
1504789Sahrens 			    vdev_description(zio->io_vd));
1505789Sahrens 		}
1506789Sahrens 	}
1507789Sahrens 
1508789Sahrens 	zio_next_stage(zio);
1509789Sahrens }
1510789Sahrens 
1511789Sahrens /*
1512789Sahrens  * Called by RAID-Z to ensure we don't compute the checksum twice.
1513789Sahrens  */
1514789Sahrens void
1515789Sahrens zio_checksum_verified(zio_t *zio)
1516789Sahrens {
1517789Sahrens 	zio->io_pipeline &= ~(1U << ZIO_STAGE_CHECKSUM_VERIFY);
1518789Sahrens }
1519789Sahrens 
1520789Sahrens /*
1521789Sahrens  * Set the external verifier for a gang block based on stuff in the bp
1522789Sahrens  */
1523789Sahrens void
1524789Sahrens zio_set_gang_verifier(zio_t *zio, zio_cksum_t *zcp)
1525789Sahrens {
1526789Sahrens 	zcp->zc_word[0] = DVA_GET_VDEV(ZIO_GET_DVA(zio));
1527789Sahrens 	zcp->zc_word[1] = DVA_GET_OFFSET(ZIO_GET_DVA(zio));
1528789Sahrens 	zcp->zc_word[2] = zio->io_bp->blk_birth;
1529789Sahrens 	zcp->zc_word[3] = 0;
1530789Sahrens }
1531789Sahrens 
1532789Sahrens /*
1533789Sahrens  * ==========================================================================
1534789Sahrens  * Define the pipeline
1535789Sahrens  * ==========================================================================
1536789Sahrens  */
1537789Sahrens typedef void zio_pipe_stage_t(zio_t *zio);
1538789Sahrens 
1539789Sahrens static void
1540789Sahrens zio_badop(zio_t *zio)
1541789Sahrens {
1542789Sahrens 	panic("Invalid I/O pipeline stage %u for zio %p", zio->io_stage, zio);
1543789Sahrens }
1544789Sahrens 
1545789Sahrens zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[ZIO_STAGE_DONE + 2] = {
1546789Sahrens 	zio_badop,
1547789Sahrens 	zio_wait_children_ready,
1548789Sahrens 	zio_write_compress,
1549789Sahrens 	zio_checksum_generate,
1550789Sahrens 	zio_gang_pipeline,
1551789Sahrens 	zio_get_gang_header,
1552789Sahrens 	zio_rewrite_gang_members,
1553789Sahrens 	zio_free_gang_members,
1554789Sahrens 	zio_claim_gang_members,
1555789Sahrens 	zio_dva_allocate,
1556789Sahrens 	zio_dva_free,
1557789Sahrens 	zio_dva_claim,
1558789Sahrens 	zio_gang_checksum_generate,
1559789Sahrens 	zio_ready,
1560789Sahrens 	zio_dva_translate,
1561789Sahrens 	zio_vdev_io_setup,
1562789Sahrens 	zio_vdev_io_start,
1563789Sahrens 	zio_vdev_io_done,
1564789Sahrens 	zio_vdev_io_assess,
1565789Sahrens 	zio_wait_children_done,
1566789Sahrens 	zio_checksum_verify,
1567789Sahrens 	zio_read_gang_members,
1568789Sahrens 	zio_read_decompress,
1569789Sahrens 	zio_done,
1570789Sahrens 	zio_badop
1571789Sahrens };
1572789Sahrens 
1573789Sahrens /*
1574789Sahrens  * Move an I/O to the next stage of the pipeline and execute that stage.
1575789Sahrens  * There's no locking on io_stage because there's no legitimate way for
1576789Sahrens  * multiple threads to be attempting to process the same I/O.
1577789Sahrens  */
1578789Sahrens void
1579789Sahrens zio_next_stage(zio_t *zio)
1580789Sahrens {
1581789Sahrens 	uint32_t pipeline = zio->io_pipeline;
1582789Sahrens 
1583789Sahrens 	ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1584789Sahrens 
1585789Sahrens 	if (zio->io_error) {
1586789Sahrens 		dprintf("zio %p vdev %s offset %llx stage %d error %d\n",
1587789Sahrens 		    zio, vdev_description(zio->io_vd),
1588789Sahrens 		    zio->io_offset, zio->io_stage, zio->io_error);
1589789Sahrens 		if (((1U << zio->io_stage) & ZIO_VDEV_IO_PIPELINE) == 0)
1590789Sahrens 			pipeline &= ZIO_ERROR_PIPELINE_MASK;
1591789Sahrens 	}
1592789Sahrens 
1593789Sahrens 	while (((1U << ++zio->io_stage) & pipeline) == 0)
1594789Sahrens 		continue;
1595789Sahrens 
1596789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1597789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stalled == 0);
1598789Sahrens 
1599789Sahrens 	zio_pipeline[zio->io_stage](zio);
1600789Sahrens }
1601789Sahrens 
1602789Sahrens void
1603789Sahrens zio_next_stage_async(zio_t *zio)
1604789Sahrens {
1605789Sahrens 	taskq_t *tq;
1606789Sahrens 	uint32_t pipeline = zio->io_pipeline;
1607789Sahrens 
1608789Sahrens 	ASSERT(!MUTEX_HELD(&zio->io_lock));
1609789Sahrens 
1610789Sahrens 	if (zio->io_error) {
1611789Sahrens 		dprintf("zio %p vdev %s offset %llx stage %d error %d\n",
1612789Sahrens 		    zio, vdev_description(zio->io_vd),
1613789Sahrens 		    zio->io_offset, zio->io_stage, zio->io_error);
1614789Sahrens 		if (((1U << zio->io_stage) & ZIO_VDEV_IO_PIPELINE) == 0)
1615789Sahrens 			pipeline &= ZIO_ERROR_PIPELINE_MASK;
1616789Sahrens 	}
1617789Sahrens 
1618789Sahrens 	while (((1U << ++zio->io_stage) & pipeline) == 0)
1619789Sahrens 		continue;
1620789Sahrens 
1621789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stage <= ZIO_STAGE_DONE);
1622789Sahrens 	ASSERT(zio->io_stalled == 0);
1623789Sahrens 
1624789Sahrens 	/*
1625789Sahrens 	 * For performance, we'll probably want two sets of task queues:
1626789Sahrens 	 * per-CPU issue taskqs and per-CPU completion taskqs.  The per-CPU
1627789Sahrens 	 * part is for read performance: since we have to make a pass over
1628789Sahrens 	 * the data to checksum it anyway, we want to do this on the same CPU
1629789Sahrens 	 * that issued the read, because (assuming CPU scheduling affinity)
1630789Sahrens 	 * that thread is probably still there.  Getting this optimization
1631789Sahrens 	 * right avoids performance-hostile cache-to-cache transfers.
1632789Sahrens 	 *
1633789Sahrens 	 * Note that having two sets of task queues is also necessary for
1634789Sahrens 	 * correctness: if all of the issue threads get bogged down waiting
1635789Sahrens 	 * for dependent reads (e.g. metaslab freelist) to complete, then
1636789Sahrens 	 * there won't be any threads available to service I/O completion
1637789Sahrens 	 * interrupts.
1638789Sahrens 	 */
1639789Sahrens 	if ((1U << zio->io_stage) & zio->io_async_stages) {
1640789Sahrens 		if (zio->io_stage < ZIO_STAGE_VDEV_IO_DONE)
1641789Sahrens 			tq = zio->io_spa->spa_zio_issue_taskq[zio->io_type];
1642789Sahrens 		else
1643789Sahrens 			tq = zio->io_spa->spa_zio_intr_taskq[zio->io_type];
1644789Sahrens 		(void) taskq_dispatch(tq,
1645789Sahrens 		    (task_func_t *)zio_pipeline[zio->io_stage], zio, TQ_SLEEP);
1646789Sahrens 	} else {
1647789Sahrens 		zio_pipeline[zio->io_stage](zio);
1648789Sahrens 	}
1649789Sahrens }
1650789Sahrens 
1651789Sahrens /*
1652789Sahrens  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
1653789Sahrens  */
1654789Sahrens int
1655789Sahrens zio_alloc_blk(spa_t *spa, int checksum, uint64_t size, blkptr_t *bp,
1656789Sahrens     uint64_t txg)
1657789Sahrens {
1658789Sahrens 	int error;
1659789Sahrens 
1660789Sahrens 	spa_config_enter(spa, RW_READER);
1661789Sahrens 
1662789Sahrens 	BP_ZERO(bp);
1663789Sahrens 
1664789Sahrens 	error = metaslab_alloc(spa, size, BP_IDENTITY(bp), txg);
1665789Sahrens 
1666789Sahrens 	if (error == 0) {
1667789Sahrens 		BP_SET_CHECKSUM(bp, checksum);
1668789Sahrens 		BP_SET_LSIZE(bp, size);
1669789Sahrens 		BP_SET_PSIZE(bp, size);
1670789Sahrens 		BP_SET_COMPRESS(bp, ZIO_COMPRESS_OFF);
1671789Sahrens 		BP_SET_TYPE(bp, DMU_OT_INTENT_LOG);
1672789Sahrens 		BP_SET_LEVEL(bp, 0);
1673789Sahrens 		BP_SET_BYTEORDER(bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
1674789Sahrens 		bp->blk_birth = txg;
1675789Sahrens 	}
1676789Sahrens 
1677789Sahrens 	spa_config_exit(spa);
1678789Sahrens 
1679789Sahrens 	return (error);
1680789Sahrens }
1681789Sahrens 
1682789Sahrens /*
1683789Sahrens  * Free an intent log block.  We know it can't be a gang block, so there's
1684789Sahrens  * nothing to do except metaslab_free() it.
1685789Sahrens  */
1686789Sahrens void
1687789Sahrens zio_free_blk(spa_t *spa, blkptr_t *bp, uint64_t txg)
1688789Sahrens {
1689789Sahrens 	ASSERT(DVA_GET_GANG(BP_IDENTITY(bp)) == 0);
1690789Sahrens 
1691789Sahrens 	dprintf_bp(bp, "txg %llu: ", txg);
1692789Sahrens 
1693789Sahrens 	spa_config_enter(spa, RW_READER);
1694789Sahrens 
1695789Sahrens 	metaslab_free(spa, BP_IDENTITY(bp), txg);
1696789Sahrens 
1697789Sahrens 	spa_config_exit(spa);
1698789Sahrens }
1699