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diff --git a/module/zfs/zio.c b/module/zfs/zio.c index 62af799f5..a669ad64a 100644 --- a/module/zfs/zio.c +++ b/module/zfs/zio.c @@ -19,7 +19,7 @@ * CDDL HEADER END */ /* - * Copyright 2008 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved. + * Copyright 2009 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved. * Use is subject to license terms. */ @@ -69,6 +69,7 @@ char *zio_type_name[ZIO_TYPES] = { * ========================================================================== */ kmem_cache_t *zio_cache; +kmem_cache_t *zio_link_cache; kmem_cache_t *zio_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT]; kmem_cache_t *zio_data_buf_cache[SPA_MAXBLOCKSIZE >> SPA_MINBLOCKSHIFT]; @@ -92,8 +93,10 @@ zio_init(void) #ifdef _KERNEL data_alloc_arena = zio_alloc_arena; #endif - zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache", sizeof (zio_t), 0, - NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0); + zio_cache = kmem_cache_create("zio_cache", + sizeof (zio_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0); + zio_link_cache = kmem_cache_create("zio_link_cache", + sizeof (zio_link_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0); /* * For small buffers, we want a cache for each multiple of @@ -164,6 +167,7 @@ zio_fini(void) zio_data_buf_cache[c] = NULL; } + kmem_cache_destroy(zio_link_cache); kmem_cache_destroy(zio_cache); zio_inject_fini(); @@ -298,41 +302,102 @@ zio_decompress(zio_t *zio, void *data, uint64_t size) * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks * ========================================================================== */ +/* + * NOTE - Callers to zio_walk_parents() and zio_walk_children must + * continue calling these functions until they return NULL. + * Otherwise, the next caller will pick up the list walk in + * some indeterminate state. (Otherwise every caller would + * have to pass in a cookie to keep the state represented by + * io_walk_link, which gets annoying.) + */ +zio_t * +zio_walk_parents(zio_t *cio) +{ + zio_link_t *zl = cio->io_walk_link; + list_t *pl = &cio->io_parent_list; -static void -zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *zio) + zl = (zl == NULL) ? list_head(pl) : list_next(pl, zl); + cio->io_walk_link = zl; + + if (zl == NULL) + return (NULL); + + ASSERT(zl->zl_child == cio); + return (zl->zl_parent); +} + +zio_t * +zio_walk_children(zio_t *pio) +{ + zio_link_t *zl = pio->io_walk_link; + list_t *cl = &pio->io_child_list; + + zl = (zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, zl); + pio->io_walk_link = zl; + + if (zl == NULL) + return (NULL); + + ASSERT(zl->zl_parent == pio); + return (zl->zl_child); +} + +zio_t * +zio_unique_parent(zio_t *cio) +{ + zio_t *pio = zio_walk_parents(cio); + + VERIFY(zio_walk_parents(cio) == NULL); + return (pio); +} + +void +zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio) { + zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP); + + /* + * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children. + * Gang I/Os can have gang or vdev children. + * Vdev I/Os can only have vdev children. + * The following ASSERT captures all of these constraints. + */ + ASSERT(cio->io_child_type <= pio->io_child_type); + + zl->zl_parent = pio; + zl->zl_child = cio; + + mutex_enter(&cio->io_lock); mutex_enter(&pio->io_lock); - if (zio->io_stage < ZIO_STAGE_READY) - pio->io_children[zio->io_child_type][ZIO_WAIT_READY]++; - if (zio->io_stage < ZIO_STAGE_DONE) - pio->io_children[zio->io_child_type][ZIO_WAIT_DONE]++; - zio->io_sibling_prev = NULL; - zio->io_sibling_next = pio->io_child; - if (pio->io_child != NULL) - pio->io_child->io_sibling_prev = zio; - pio->io_child = zio; - zio->io_parent = pio; + + ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0); + + for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++) + pio->io_children[cio->io_child_type][w] += !cio->io_state[w]; + + list_insert_head(&pio->io_child_list, zl); + list_insert_head(&cio->io_parent_list, zl); + mutex_exit(&pio->io_lock); + mutex_exit(&cio->io_lock); } static void -zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *zio) +zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl) { - zio_t *next, *prev; - - ASSERT(zio->io_parent == pio); + ASSERT(zl->zl_parent == pio); + ASSERT(zl->zl_child == cio); + mutex_enter(&cio->io_lock); mutex_enter(&pio->io_lock); - next = zio->io_sibling_next; - prev = zio->io_sibling_prev; - if (next != NULL) - next->io_sibling_prev = prev; - if (prev != NULL) - prev->io_sibling_next = next; - if (pio->io_child == zio) - pio->io_child = next; + + list_remove(&pio->io_child_list, zl); + list_remove(&cio->io_parent_list, zl); + mutex_exit(&pio->io_lock); + mutex_exit(&cio->io_lock); + + kmem_cache_free(zio_link_cache, zl); } static boolean_t @@ -407,6 +472,11 @@ zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, mutex_init(&zio->io_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL); cv_init(&zio->io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL); + list_create(&zio->io_parent_list, sizeof (zio_link_t), + offsetof(zio_link_t, zl_parent_node)); + list_create(&zio->io_child_list, sizeof (zio_link_t), + offsetof(zio_link_t, zl_child_node)); + if (vd != NULL) zio->io_child_type = ZIO_CHILD_VDEV; else if (flags & ZIO_FLAG_GANG_CHILD) @@ -441,17 +511,13 @@ zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, zio->io_orig_stage = zio->io_stage = stage; zio->io_orig_pipeline = zio->io_pipeline = pipeline; + zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = (stage >= ZIO_STAGE_READY); + zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = (stage >= ZIO_STAGE_DONE); + if (zb != NULL) zio->io_bookmark = *zb; if (pio != NULL) { - /* - * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children. - * Gang I/Os can have gang or vdev children. - * Vdev I/Os can only have vdev children. - * The following ASSERT captures all of these constraints. - */ - ASSERT(zio->io_child_type <= pio->io_child_type); if (zio->io_logical == NULL) zio->io_logical = pio->io_logical; zio_add_child(pio, zio); @@ -466,6 +532,8 @@ zio_destroy(zio_t *zio) spa_t *spa = zio->io_spa; uint8_t async_root = zio->io_async_root; + list_destroy(&zio->io_parent_list); + list_destroy(&zio->io_child_list); mutex_destroy(&zio->io_lock); cv_destroy(&zio->io_cv); kmem_cache_free(zio_cache, zio); @@ -479,13 +547,13 @@ zio_destroy(zio_t *zio) } zio_t * -zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, - int flags) +zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, zio_done_func_t *done, + void *private, int flags) { zio_t *zio; zio = zio_create(pio, spa, 0, NULL, NULL, 0, done, private, - ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, NULL, 0, NULL, + ZIO_TYPE_NULL, ZIO_PRIORITY_NOW, flags, vd, 0, NULL, ZIO_STAGE_OPEN, ZIO_INTERLOCK_PIPELINE); return (zio); @@ -494,7 +562,7 @@ zio_null(zio_t *pio, spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, zio_t * zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, int flags) { - return (zio_null(NULL, spa, done, private, flags)); + return (zio_null(NULL, spa, NULL, done, private, flags)); } zio_t * @@ -573,12 +641,12 @@ zio_free(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp, ASSERT(!BP_IS_HOLE(bp)); if (bp->blk_fill == BLK_FILL_ALREADY_FREED) - return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, flags)); + return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags)); if (txg == spa->spa_syncing_txg && spa_sync_pass(spa) > SYNC_PASS_DEFERRED_FREE) { bplist_enqueue_deferred(&spa->spa_sync_bplist, bp); - return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, flags)); + return (zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags)); } zio = zio_create(pio, spa, txg, bp, NULL, BP_GET_PSIZE(bp), @@ -629,7 +697,7 @@ zio_ioctl(zio_t *pio, spa_t *spa, vdev_t *vd, int cmd, zio->io_cmd = cmd; } else { - zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, flags); + zio = zio_null(pio, spa, NULL, NULL, NULL, flags); for (c = 0; c < vd->vdev_children; c++) zio_nowait(zio_ioctl(zio, spa, vd->vdev_child[c], cmd, @@ -1020,11 +1088,12 @@ zio_nowait(zio_t *zio) { ASSERT(zio->io_executor == NULL); - if (zio->io_parent == NULL && zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) { + if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL && + zio_unique_parent(zio) == NULL) { /* * This is a logical async I/O with no parent to wait for it. - * Attach it to the pool's global async root zio so that - * spa_unload() has a way of waiting for async I/O to finish. + * Track how many outstanding I/Os of this type exist so + * that spa_unload() knows when they are all done. */ spa_t *spa = zio->io_spa; zio->io_async_root = B_TRUE; @@ -1045,13 +1114,18 @@ zio_nowait(zio_t *zio) static void zio_reexecute(zio_t *pio) { - zio_t *zio, *zio_next; + zio_t *cio, *cio_next; + + ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL); + ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN); pio->io_flags = pio->io_orig_flags; pio->io_stage = pio->io_orig_stage; pio->io_pipeline = pio->io_orig_pipeline; pio->io_reexecute = 0; pio->io_error = 0; + for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++) + pio->io_state[w] = 0; for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++) pio->io_child_error[c] = 0; @@ -1071,18 +1145,18 @@ zio_reexecute(zio_t *pio) /* * As we reexecute pio's children, new children could be created. - * New children go to the head of the io_child list, however, + * New children go to the head of pio's io_child_list, however, * so we will (correctly) not reexecute them. The key is that - * the remainder of the io_child list, from 'zio_next' onward, - * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'zio'. + * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward, + * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'. */ - for (zio = pio->io_child; zio != NULL; zio = zio_next) { - zio_next = zio->io_sibling_next; + for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) { + cio_next = zio_walk_children(pio); mutex_enter(&pio->io_lock); - pio->io_children[zio->io_child_type][ZIO_WAIT_READY]++; - pio->io_children[zio->io_child_type][ZIO_WAIT_DONE]++; + for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++) + pio->io_children[cio->io_child_type][w]++; mutex_exit(&pio->io_lock); - zio_reexecute(zio); + zio_reexecute(cio); } /* @@ -1111,7 +1185,7 @@ zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio) if (zio != NULL) { ASSERT(zio != spa->spa_suspend_zio_root); ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL); - ASSERT(zio->io_parent == NULL); + ASSERT(zio_unique_parent(zio) == NULL); ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_DONE); zio_add_child(spa->spa_suspend_zio_root, zio); } @@ -1122,7 +1196,7 @@ zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio) void zio_resume(spa_t *spa) { - zio_t *pio, *zio; + zio_t *pio, *cio, *cio_next; /* * Reexecute all previously suspended i/o. @@ -1137,10 +1211,11 @@ zio_resume(spa_t *spa) if (pio == NULL) return; - while ((zio = pio->io_child) != NULL) { - zio_remove_child(pio, zio); - zio->io_parent = NULL; - zio_reexecute(zio); + for (cio = zio_walk_children(pio); cio != NULL; cio = cio_next) { + zio_link_t *zl = pio->io_walk_link; + cio_next = zio_walk_children(pio); + zio_remove_child(pio, cio, zl); + zio_reexecute(cio); } ASSERT(pio->io_children[ZIO_CHILD_LOGICAL][ZIO_WAIT_DONE] == 0); @@ -1352,9 +1427,10 @@ zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio) zio_t *lio = zio->io_logical; zio_gang_node_t *gn = zio->io_private; blkptr_t *bp = zio->io_bp; + zio_t *pio = zio_unique_parent(zio); - ASSERT(zio->io_parent == lio); - ASSERT(zio->io_child == NULL); + ASSERT(pio == lio); + ASSERT(zio_walk_children(zio) == NULL); if (zio->io_error) return; @@ -1445,7 +1521,7 @@ zio_gang_issue(zio_t *zio) static void zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio) { - zio_t *pio = zio->io_parent; + zio_t *pio = zio_unique_parent(zio); zio_t *lio = zio->io_logical; dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva; dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva; @@ -1690,72 +1766,6 @@ zio_free_blk(spa_t *spa, blkptr_t *bp, uint64_t txg) * Read and write to physical devices * ========================================================================== */ - -static void -zio_vdev_io_probe_done(zio_t *zio) -{ - zio_t *dio; - vdev_t *vd = zio->io_private; - - mutex_enter(&vd->vdev_probe_lock); - ASSERT(vd->vdev_probe_zio == zio); - vd->vdev_probe_zio = NULL; - mutex_exit(&vd->vdev_probe_lock); - - while ((dio = zio->io_delegate_list) != NULL) { - zio->io_delegate_list = dio->io_delegate_next; - dio->io_delegate_next = NULL; - if (!vdev_accessible(vd, dio)) - dio->io_error = ENXIO; - zio_execute(dio); - } -} - -/* - * Probe the device to determine whether I/O failure is specific to this - * zio (e.g. a bad sector) or affects the entire vdev (e.g. unplugged). - */ -static int -zio_vdev_io_probe(zio_t *zio) -{ - vdev_t *vd = zio->io_vd; - zio_t *pio = NULL; - boolean_t created_pio = B_FALSE; - - /* - * Don't probe the probe. - */ - if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_PROBE) - return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE); - - /* - * To prevent 'probe storms' when a device fails, we create - * just one probe i/o at a time. All zios that want to probe - * this vdev will join the probe zio's io_delegate_list. - */ - mutex_enter(&vd->vdev_probe_lock); - - if ((pio = vd->vdev_probe_zio) == NULL) { - vd->vdev_probe_zio = pio = zio_root(zio->io_spa, - zio_vdev_io_probe_done, vd, ZIO_FLAG_CANFAIL); - created_pio = B_TRUE; - vd->vdev_probe_wanted = B_TRUE; - spa_async_request(zio->io_spa, SPA_ASYNC_PROBE); - } - - zio->io_delegate_next = pio->io_delegate_list; - pio->io_delegate_list = zio; - - mutex_exit(&vd->vdev_probe_lock); - - if (created_pio) { - zio_nowait(vdev_probe(vd, pio)); - zio_nowait(pio); - } - - return (ZIO_PIPELINE_STOP); -} - static int zio_vdev_io_start(zio_t *zio) { @@ -1811,7 +1821,6 @@ zio_vdev_io_start(zio_t *zio) zio->io_txg != 0 && /* not a delegated i/o */ !vdev_dtl_contains(vd, DTL_PARTIAL, zio->io_txg, 1)) { ASSERT(zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE); - ASSERT(zio->io_delegate_list == NULL); zio_vdev_io_bypass(zio); return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE); } @@ -1820,7 +1829,7 @@ zio_vdev_io_start(zio_t *zio) (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ || zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE)) { if (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ && vdev_cache_read(zio) == 0) - return (ZIO_PIPELINE_STOP); + return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE); if ((zio = vdev_queue_io(zio)) == NULL) return (ZIO_PIPELINE_STOP); @@ -1872,7 +1881,7 @@ zio_vdev_io_done(zio_t *zio) ops->vdev_op_io_done(zio); if (unexpected_error) - return (zio_vdev_io_probe(zio)); + VERIFY(vdev_probe(vd, zio) == NULL); return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE); } @@ -2068,7 +2077,7 @@ static int zio_ready(zio_t *zio) { blkptr_t *bp = zio->io_bp; - zio_t *pio = zio->io_parent; + zio_t *pio, *pio_next; if (zio->io_ready) { if (BP_IS_GANG(bp) && @@ -2088,8 +2097,22 @@ zio_ready(zio_t *zio) if (zio->io_error) zio->io_pipeline = ZIO_INTERLOCK_PIPELINE; - if (pio != NULL) + mutex_enter(&zio->io_lock); + zio->io_state[ZIO_WAIT_READY] = 1; + pio = zio_walk_parents(zio); + mutex_exit(&zio->io_lock); + + /* + * As we notify zio's parents, new parents could be added. + * New parents go to the head of zio's io_parent_list, however, + * so we will (correctly) not notify them. The remainder of zio's + * io_parent_list, from 'pio_next' onward, cannot change because + * all parents must wait for us to be done before they can be done. + */ + for (; pio != NULL; pio = pio_next) { + pio_next = zio_walk_parents(zio); zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_READY); + } return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE); } @@ -2098,11 +2121,11 @@ static int zio_done(zio_t *zio) { spa_t *spa = zio->io_spa; - zio_t *pio = zio->io_parent; zio_t *lio = zio->io_logical; blkptr_t *bp = zio->io_bp; vdev_t *vd = zio->io_vd; uint64_t psize = zio->io_size; + zio_t *pio, *pio_next; /* * If our of children haven't all completed, @@ -2122,7 +2145,7 @@ zio_done(zio_t *zio) ASSERT(bp->blk_pad[1] == 0); ASSERT(bp->blk_pad[2] == 0); ASSERT(bcmp(bp, &zio->io_bp_copy, sizeof (blkptr_t)) == 0 || - (pio != NULL && bp == pio->io_bp)); + (bp == zio_unique_parent(zio)->io_bp)); if (zio->io_type == ZIO_TYPE_WRITE && !BP_IS_HOLE(bp) && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR)) { ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp)); @@ -2217,7 +2240,11 @@ zio_done(zio_t *zio) zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree); - if (pio != NULL) { + mutex_enter(&zio->io_lock); + zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1; + mutex_exit(&zio->io_lock); + + if ((pio = zio_unique_parent(zio)) != NULL) { /* * We're not a root i/o, so there's nothing to do * but notify our parent. Don't propagate errors @@ -2243,20 +2270,28 @@ zio_done(zio_t *zio) return (ZIO_PIPELINE_STOP); } - ASSERT(zio->io_child == NULL); + ASSERT(zio_walk_children(zio) == NULL); ASSERT(zio->io_reexecute == 0); ASSERT(zio->io_error == 0 || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_CANFAIL)); + /* + * It is the responsibility of the done callback to ensure that this + * particular zio is no longer discoverable for adoption, and as + * such, cannot acquire any new parents. + */ if (zio->io_done) zio->io_done(zio); zio_gang_tree_free(&zio->io_gang_tree); - ASSERT(zio->io_delegate_list == NULL); - ASSERT(zio->io_delegate_next == NULL); + mutex_enter(&zio->io_lock); + zio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] = 1; + mutex_exit(&zio->io_lock); - if (pio != NULL) { - zio_remove_child(pio, zio); + for (pio = zio_walk_parents(zio); pio != NULL; pio = pio_next) { + zio_link_t *zl = zio->io_walk_link; + pio_next = zio_walk_parents(zio); + zio_remove_child(pio, zio, zl); zio_notify_parent(pio, zio, ZIO_WAIT_DONE); } |