]> git.proxmox.com Git - mirror_zfs.git/blobdiff - include/sys/spa.h
ztest: scrub ddt repair
[mirror_zfs.git] / include / sys / spa.h
index 83b6723a4f739c99921eeda2efaeedca9754f6e0..febf0e8f241b8f929491392c6e9c44da101d7814 100644 (file)
  */
 /*
  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
- * Copyright (c) 2011, 2014 by Delphix. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2011, 2018 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
+ * Copyright 2013 Saso Kiselkov. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
+ * Copyright 2017 Joyent, Inc.
+ * Copyright (c) 2017 Datto Inc.
+ * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
  */
 
 #ifndef _SYS_SPA_H
@@ -34,6 +40,8 @@
 #include <sys/sysmacros.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/fs/zfs.h>
+#include <sys/spa_checksum.h>
+#include <sys/dmu.h>
 
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
@@ -56,6 +64,7 @@ typedef struct zbookmark_phys zbookmark_phys_t;
 
 struct dsl_pool;
 struct dsl_dataset;
+struct dsl_crypto_params;
 
 /*
  * General-purpose 32-bit and 64-bit bitfield encodings.
@@ -97,16 +106,36 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 
 /*
- * We currently support nine block sizes, from 512 bytes to 128K.
- * We could go higher, but the benefits are near-zero and the cost
- * of COWing a giant block to modify one byte would become excessive.
+ * We currently support block sizes from 512 bytes to 16MB.
+ * The benefits of larger blocks, and thus larger IO, need to be weighed
+ * against the cost of COWing a giant block to modify one byte, and the
+ * large latency of reading or writing a large block.
+ *
+ * Note that although blocks up to 16MB are supported, the recordsize
+ * property can not be set larger than zfs_max_recordsize (default 1MB).
+ * See the comment near zfs_max_recordsize in dsl_dataset.c for details.
+ *
+ * Note that although the LSIZE field of the blkptr_t can store sizes up
+ * to 32MB, the dnode's dn_datablkszsec can only store sizes up to
+ * 32MB - 512 bytes.  Therefore, we limit SPA_MAXBLOCKSIZE to 16MB.
  */
 #define        SPA_MINBLOCKSHIFT       9
-#define        SPA_MAXBLOCKSHIFT       17
+#define        SPA_OLD_MAXBLOCKSHIFT   17
+#define        SPA_MAXBLOCKSHIFT       24
 #define        SPA_MINBLOCKSIZE        (1ULL << SPA_MINBLOCKSHIFT)
+#define        SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE    (1ULL << SPA_OLD_MAXBLOCKSHIFT)
 #define        SPA_MAXBLOCKSIZE        (1ULL << SPA_MAXBLOCKSHIFT)
 
-#define        SPA_BLOCKSIZES          (SPA_MAXBLOCKSHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT + 1)
+/*
+ * Alignment Shift (ashift) is an immutable, internal top-level vdev property
+ * which can only be set at vdev creation time. Physical writes are always done
+ * according to it, which makes 2^ashift the smallest possible IO on a vdev.
+ *
+ * We currently allow values ranging from 512 bytes (2^9 = 512) to 64 KiB
+ * (2^16 = 65,536).
+ */
+#define        ASHIFT_MIN              9
+#define        ASHIFT_MAX              16
 
 /*
  * Size of block to hold the configuration data (a packed nvlist)
@@ -124,6 +153,9 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 #define        SPA_PSIZEBITS           16      /* PSIZE up to 32M (2^16 * 512) */
 #define        SPA_ASIZEBITS           24      /* ASIZE up to 64 times larger  */
 
+#define        SPA_COMPRESSBITS        7
+#define        SPA_VDEVBITS            24
+
 /*
  * All SPA data is represented by 128-bit data virtual addresses (DVAs).
  * The members of the dva_t should be considered opaque outside the SPA.
@@ -132,12 +164,14 @@ typedef struct dva {
        uint64_t        dva_word[2];
 } dva_t;
 
+
 /*
- * Each block has a 256-bit checksum -- strong enough for cryptographic hashes.
+ * Some checksums/hashes need a 256-bit initialization salt. This salt is kept
+ * secret and is suitable for use in MAC algorithms as the key.
  */
-typedef struct zio_cksum {
-       uint64_t        zc_word[4];
-} zio_cksum_t;
+typedef struct zio_cksum_salt {
+       uint8_t         zcs_bytes[32];
+} zio_cksum_salt_t;
 
 /*
  * Each block is described by its DVAs, time of birth, checksum, etc.
@@ -145,15 +179,15 @@ typedef struct zio_cksum {
  *
  *     64      56      48      40      32      24      16      8       0
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
- * 0   |               vdev1           | GRID  |         ASIZE         |
+ * 0   |  pad  |         vdev1         | GRID  |         ASIZE         |
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
  * 1   |G|                      offset1                                |
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
- * 2   |               vdev2           | GRID  |         ASIZE         |
+ * 2   |  pad  |         vdev2         | GRID  |         ASIZE         |
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
  * 3   |G|                      offset2                                |
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
- * 4   |               vdev3           | GRID  |         ASIZE         |
+ * 4   |  pad  |         vdev3         | GRID  |         ASIZE         |
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
  * 5   |G|                      offset3                                |
  *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
@@ -191,16 +225,96 @@ typedef struct zio_cksum {
  * G           gang block indicator
  * B           byteorder (endianness)
  * D           dedup
- * X           encryption (on version 30, which is not supported)
+ * X           encryption
  * E           blkptr_t contains embedded data (see below)
  * lvl         level of indirection
  * type                DMU object type
- * phys birth  txg of block allocation; zero if same as logical birth txg
+ * phys birth  txg when dva[0] was written; zero if same as logical birth txg
+ *              note that typically all the dva's would be written in this
+ *              txg, but they could be different if they were moved by
+ *              device removal.
  * log. birth  transaction group in which the block was logically born
  * fill count  number of non-zero blocks under this bp
  * checksum[4] 256-bit checksum of the data this bp describes
  */
 
+/*
+ * The blkptr_t's of encrypted blocks also need to store the encryption
+ * parameters so that the block can be decrypted. This layout is as follows:
+ *
+ *     64      56      48      40      32      24      16      8       0
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 0   |               vdev1           | GRID  |         ASIZE         |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 1   |G|                      offset1                                |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 2   |               vdev2           | GRID  |         ASIZE         |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 3   |G|                      offset2                                |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 4   |                       salt                                    |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 5   |                       IV1                                     |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 6   |BDX|lvl| type  | cksum |E| comp|    PSIZE      |     LSIZE     |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 7   |                       padding                                 |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 8   |                       padding                                 |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * 9   |                       physical birth txg                      |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * a   |                       logical birth txg                       |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * b   |               IV2             |           fill count          |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * c   |                       checksum[0]                             |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * d   |                       checksum[1]                             |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * e   |                       MAC[0]                                  |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ * f   |                       MAC[1]                                  |
+ *     +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
+ *
+ * Legend:
+ *
+ * salt                Salt for generating encryption keys
+ * IV1         First 64 bits of encryption IV
+ * X           Block requires encryption handling (set to 1)
+ * E           blkptr_t contains embedded data (set to 0, see below)
+ * fill count  number of non-zero blocks under this bp (truncated to 32 bits)
+ * IV2         Last 32 bits of encryption IV
+ * checksum[2] 128-bit checksum of the data this bp describes
+ * MAC[2]      128-bit message authentication code for this data
+ *
+ * The X bit being set indicates that this block is one of 3 types. If this is
+ * a level 0 block with an encrypted object type, the block is encrypted
+ * (see BP_IS_ENCRYPTED()). If this is a level 0 block with an unencrypted
+ * object type, this block is authenticated with an HMAC (see
+ * BP_IS_AUTHENTICATED()). Otherwise (if level > 0), this bp will use the MAC
+ * words to store a checksum-of-MACs from the level below (see
+ * BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM()). For convenience in the code, BP_IS_PROTECTED()
+ * refers to both encrypted and authenticated blocks and BP_USES_CRYPT()
+ * refers to any of these 3 kinds of blocks.
+ *
+ * The additional encryption parameters are the salt, IV, and MAC which are
+ * explained in greater detail in the block comment at the top of zio_crypt.c.
+ * The MAC occupies half of the checksum space since it serves a very similar
+ * purpose: to prevent data corruption on disk. The only functional difference
+ * is that the checksum is used to detect on-disk corruption whether or not the
+ * encryption key is loaded and the MAC provides additional protection against
+ * malicious disk tampering. We use the 3rd DVA to store the salt and first
+ * 64 bits of the IV. As a result encrypted blocks can only have 2 copies
+ * maximum instead of the normal 3. The last 32 bits of the IV are stored in
+ * the upper bits of what is usually the fill count. Note that only blocks at
+ * level 0 or -2 are ever encrypted, which allows us to guarantee that these
+ * 32 bits are not trampled over by other code (see zio_crypt.c for details).
+ * The salt and IV are not used for authenticated bps or bps with an indirect
+ * MAC checksum, so these blocks can utilize all 3 DVAs and the full 64 bits
+ * for the fill count.
+ */
+
 /*
  * "Embedded" blkptr_t's don't actually point to a block, instead they
  * have a data payload embedded in the blkptr_t itself.  See the comment
@@ -237,7 +351,7 @@ typedef struct zio_cksum {
  * payload             contains the embedded data
  * B (byteorder)       byteorder (endianness)
  * D (dedup)           padding (set to zero)
- * X                   encryption (set to zero; see above)
+ * X                   encryption (set to zero)
  * E (embedded)                set to one
  * lvl                 indirection level
  * type                        DMU object type
@@ -256,7 +370,9 @@ typedef struct zio_cksum {
  * BP's so the BP_SET_* macros can be used with them.  etype, PSIZE, LSIZE must
  * be set with the BPE_SET_* macros.  BP_SET_EMBEDDED() should be called before
  * other macros, as they assert that they are only used on BP's of the correct
- * "embedded-ness".
+ * "embedded-ness". Encrypted blkptr_t's cannot be embedded because they use
+ * the payload space for encryption parameters (see the comment above on
+ * how encryption parameters are stored).
  */
 
 #define        BPE_GET_ETYPE(bp)       \
@@ -296,6 +412,7 @@ typedef enum bp_embedded_type {
 
 #define        SPA_BLKPTRSHIFT 7               /* blkptr_t is 128 bytes        */
 #define        SPA_DVAS_PER_BP 3               /* Number of DVAs in a bp       */
+#define        SPA_SYNC_MIN_VDEVS 3            /* min vdevs to update during sync */
 
 /*
  * A block is a hole when it has either 1) never been written to, or
@@ -328,8 +445,9 @@ typedef struct blkptr {
 #define        DVA_GET_GRID(dva)       BF64_GET((dva)->dva_word[0], 24, 8)
 #define        DVA_SET_GRID(dva, x)    BF64_SET((dva)->dva_word[0], 24, 8, x)
 
-#define        DVA_GET_VDEV(dva)       BF64_GET((dva)->dva_word[0], 32, 32)
-#define        DVA_SET_VDEV(dva, x)    BF64_SET((dva)->dva_word[0], 32, 32, x)
+#define        DVA_GET_VDEV(dva)       BF64_GET((dva)->dva_word[0], 32, SPA_VDEVBITS)
+#define        DVA_SET_VDEV(dva, x)    \
+       BF64_SET((dva)->dva_word[0], 32, SPA_VDEVBITS, x)
 
 #define        DVA_GET_OFFSET(dva)     \
        BF64_GET_SB((dva)->dva_word[1], 0, 63, SPA_MINBLOCKSHIFT, 0)
@@ -358,8 +476,10 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
            16, SPA_PSIZEBITS, SPA_MINBLOCKSHIFT, 1, x); \
 _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 
-#define        BP_GET_COMPRESS(bp)             BF64_GET((bp)->blk_prop, 32, 7)
-#define        BP_SET_COMPRESS(bp, x)          BF64_SET((bp)->blk_prop, 32, 7, x)
+#define        BP_GET_COMPRESS(bp)             \
+       BF64_GET((bp)->blk_prop, 32, SPA_COMPRESSBITS)
+#define        BP_SET_COMPRESS(bp, x)          \
+       BF64_SET((bp)->blk_prop, 32, SPA_COMPRESSBITS, x)
 
 #define        BP_IS_EMBEDDED(bp)              BF64_GET((bp)->blk_prop, 39, 1)
 #define        BP_SET_EMBEDDED(bp, x)          BF64_SET((bp)->blk_prop, 39, 1, x)
@@ -378,6 +498,26 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 #define        BP_GET_LEVEL(bp)                BF64_GET((bp)->blk_prop, 56, 5)
 #define        BP_SET_LEVEL(bp, x)             BF64_SET((bp)->blk_prop, 56, 5, x)
 
+/* encrypted, authenticated, and MAC cksum bps use the same bit */
+#define        BP_USES_CRYPT(bp)               BF64_GET((bp)->blk_prop, 61, 1)
+#define        BP_SET_CRYPT(bp, x)             BF64_SET((bp)->blk_prop, 61, 1, x)
+
+#define        BP_IS_ENCRYPTED(bp)                     \
+       (BP_USES_CRYPT(bp) &&                   \
+       BP_GET_LEVEL(bp) <= 0 &&                \
+       DMU_OT_IS_ENCRYPTED(BP_GET_TYPE(bp)))
+
+#define        BP_IS_AUTHENTICATED(bp)                 \
+       (BP_USES_CRYPT(bp) &&                   \
+       BP_GET_LEVEL(bp) <= 0 &&                \
+       !DMU_OT_IS_ENCRYPTED(BP_GET_TYPE(bp)))
+
+#define        BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM(bp)           \
+       (BP_USES_CRYPT(bp) && BP_GET_LEVEL(bp) > 0)
+
+#define        BP_IS_PROTECTED(bp)                     \
+       (BP_IS_ENCRYPTED(bp) || BP_IS_AUTHENTICATED(bp))
+
 #define        BP_GET_DEDUP(bp)                BF64_GET((bp)->blk_prop, 62, 1)
 #define        BP_SET_DEDUP(bp, x)             BF64_SET((bp)->blk_prop, 62, 1, x)
 
@@ -395,29 +535,50 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
        (bp)->blk_phys_birth = ((logical) == (physical) ? 0 : (physical)); \
 }
 
-#define        BP_GET_FILL(bp) (BP_IS_EMBEDDED(bp) ? 1 : (bp)->blk_fill)
+#define        BP_GET_FILL(bp)                         \
+       ((BP_IS_ENCRYPTED(bp)) ? BF64_GET((bp)->blk_fill, 0, 32) : \
+       ((BP_IS_EMBEDDED(bp)) ? 1 : (bp)->blk_fill))
+
+#define        BP_SET_FILL(bp, fill)                   \
+{                                              \
+       if (BP_IS_ENCRYPTED(bp))                        \
+               BF64_SET((bp)->blk_fill, 0, 32, fill); \
+       else                                    \
+               (bp)->blk_fill = fill;          \
+}
+
+#define        BP_GET_IV2(bp)                          \
+       (ASSERT(BP_IS_ENCRYPTED(bp)),           \
+       BF64_GET((bp)->blk_fill, 32, 32))
+#define        BP_SET_IV2(bp, iv2)                     \
+{                                              \
+       ASSERT(BP_IS_ENCRYPTED(bp));            \
+       BF64_SET((bp)->blk_fill, 32, 32, iv2);  \
+}
+
+#define        BP_IS_METADATA(bp)      \
+       (BP_GET_LEVEL(bp) > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)))
 
 #define        BP_GET_ASIZE(bp)        \
        (BP_IS_EMBEDDED(bp) ? 0 : \
        DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[0]) + \
        DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[1]) + \
-       DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[2]))
+       (DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[2]) * !BP_IS_ENCRYPTED(bp)))
 
-#define        BP_GET_UCSIZE(bp) \
-       ((BP_GET_LEVEL(bp) > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp))) ? \
-       BP_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_LSIZE(bp))
+#define        BP_GET_UCSIZE(bp)       \
+       (BP_IS_METADATA(bp) ? BP_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_LSIZE(bp))
 
 #define        BP_GET_NDVAS(bp)        \
        (BP_IS_EMBEDDED(bp) ? 0 : \
        !!DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[0]) + \
        !!DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[1]) + \
-       !!DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[2]))
+       (!!DVA_GET_ASIZE(&(bp)->blk_dva[2]) * !BP_IS_ENCRYPTED(bp)))
 
 #define        BP_COUNT_GANG(bp)       \
        (BP_IS_EMBEDDED(bp) ? 0 : \
        (DVA_GET_GANG(&(bp)->blk_dva[0]) + \
        DVA_GET_GANG(&(bp)->blk_dva[1]) + \
-       DVA_GET_GANG(&(bp)->blk_dva[2])))
+       (DVA_GET_GANG(&(bp)->blk_dva[2]) * !BP_IS_ENCRYPTED(bp))))
 
 #define        DVA_EQUAL(dva1, dva2)   \
        ((dva1)->dva_word[1] == (dva2)->dva_word[1] && \
@@ -430,22 +591,9 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
        DVA_EQUAL(&(bp1)->blk_dva[1], &(bp2)->blk_dva[1]) &&    \
        DVA_EQUAL(&(bp1)->blk_dva[2], &(bp2)->blk_dva[2]))
 
-#define        ZIO_CHECKSUM_EQUAL(zc1, zc2) \
-       (0 == (((zc1).zc_word[0] - (zc2).zc_word[0]) | \
-       ((zc1).zc_word[1] - (zc2).zc_word[1]) | \
-       ((zc1).zc_word[2] - (zc2).zc_word[2]) | \
-       ((zc1).zc_word[3] - (zc2).zc_word[3])))
 
 #define        DVA_IS_VALID(dva)       (DVA_GET_ASIZE(dva) != 0)
 
-#define        ZIO_SET_CHECKSUM(zcp, w0, w1, w2, w3)   \
-{                                              \
-       (zcp)->zc_word[0] = w0;                 \
-       (zcp)->zc_word[1] = w1;                 \
-       (zcp)->zc_word[2] = w2;                 \
-       (zcp)->zc_word[3] = w3;                 \
-}
-
 #define        BP_IDENTITY(bp)         (ASSERT(!BP_IS_EMBEDDED(bp)), &(bp)->blk_dva[0])
 #define        BP_IS_GANG(bp)          \
        (BP_IS_EMBEDDED(bp) ? B_FALSE : DVA_GET_GANG(BP_IDENTITY(bp)))
@@ -483,7 +631,7 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 
 #define        BP_SHOULD_BYTESWAP(bp)  (BP_GET_BYTEORDER(bp) != ZFS_HOST_BYTEORDER)
 
-#define        BP_SPRINTF_LEN  320
+#define        BP_SPRINTF_LEN  400
 
 /*
  * This macro allows code sharing between zfs, libzpool, and mdb.
@@ -496,8 +644,19 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
            { "zero", "single", "double", "triple" };                   \
        int len = 0;                                                    \
        int copies = 0;                                                 \
-       int d;                                                          \
-                                                                       \
+       const char *crypt_type;                                         \
+       if (bp != NULL) {                                               \
+               if (BP_IS_ENCRYPTED(bp)) {                              \
+                       crypt_type = "encrypted";                       \
+                       /* LINTED E_SUSPICIOUS_COMPARISON */            \
+               } else if (BP_IS_AUTHENTICATED(bp)) {                   \
+                       crypt_type = "authenticated";                   \
+               } else if (BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM(bp)) {             \
+                       crypt_type = "indirect-MAC";                    \
+               } else {                                                \
+                       crypt_type = "unencrypted";                     \
+               }                                                       \
+       }                                                               \
        if (bp == NULL) {                                               \
                len += func(buf + len, size - len, "<NULL>");           \
        } else if (BP_IS_HOLE(bp)) {                                    \
@@ -520,7 +679,7 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
                    (u_longlong_t)BPE_GET_PSIZE(bp),                    \
                    (u_longlong_t)bp->blk_birth);                       \
        } else {                                                        \
-               for (d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++) {                \
+               for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++) {            \
                        const dva_t *dva = &bp->blk_dva[d];             \
                        if (DVA_IS_VALID(dva))                          \
                                copies++;                               \
@@ -531,18 +690,27 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
                            (u_longlong_t)DVA_GET_ASIZE(dva),           \
                            ws);                                        \
                }                                                       \
+               if (BP_IS_ENCRYPTED(bp)) {                              \
+                       len += func(buf + len, size - len,              \
+                           "salt=%llx iv=%llx:%llx%c",                 \
+                           (u_longlong_t)bp->blk_dva[2].dva_word[0],   \
+                           (u_longlong_t)bp->blk_dva[2].dva_word[1],   \
+                           (u_longlong_t)BP_GET_IV2(bp),               \
+                           ws);                                        \
+               }                                                       \
                if (BP_IS_GANG(bp) &&                                   \
                    DVA_GET_ASIZE(&bp->blk_dva[2]) <=                   \
                    DVA_GET_ASIZE(&bp->blk_dva[1]) / 2)                 \
                        copies--;                                       \
                len += func(buf + len, size - len,                      \
-                   "[L%llu %s] %s %s %s %s %s %s%c"                    \
+                   "[L%llu %s] %s %s %s %s %s %s %s%c"                 \
                    "size=%llxL/%llxP birth=%lluL/%lluP fill=%llu%c"    \
                    "cksum=%llx:%llx:%llx:%llx",                        \
                    (u_longlong_t)BP_GET_LEVEL(bp),                     \
                    type,                                               \
                    checksum,                                           \
                    compress,                                           \
+                   crypt_type,                                         \
                    BP_GET_BYTEORDER(bp) == 0 ? "BE" : "LE",            \
                    BP_IS_GANG(bp) ? "gang" : "contiguous",             \
                    BP_GET_DEDUP(bp) ? "dedup" : "unique",              \
@@ -562,11 +730,8 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
        ASSERT(len < size);                                             \
 }
 
-#include <sys/dmu.h>
-
 #define        BP_GET_BUFC_TYPE(bp)                                            \
-       (((BP_GET_LEVEL(bp) > 0) || (DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)))) ? \
-       ARC_BUFC_METADATA : ARC_BUFC_DATA)
+       (BP_IS_METADATA(bp) ? ARC_BUFC_METADATA : ARC_BUFC_DATA)
 
 typedef enum spa_import_type {
        SPA_IMPORT_EXISTING,
@@ -579,13 +744,14 @@ extern int spa_open_rewind(const char *pool, spa_t **, void *tag,
     nvlist_t *policy, nvlist_t **config);
 extern int spa_get_stats(const char *pool, nvlist_t **config, char *altroot,
     size_t buflen);
-extern int spa_create(const char *pool, nvlist_t *config, nvlist_t *props,
-    nvlist_t *zplprops);
-extern int spa_import_rootpool(char *devpath, char *devid);
+extern int spa_create(const char *pool, nvlist_t *nvroot, nvlist_t *props,
+    nvlist_t *zplprops, struct dsl_crypto_params *dcp);
 extern int spa_import(char *pool, nvlist_t *config, nvlist_t *props,
     uint64_t flags);
 extern nvlist_t *spa_tryimport(nvlist_t *tryconfig);
 extern int spa_destroy(char *pool);
+extern int spa_checkpoint(const char *pool);
+extern int spa_checkpoint_discard(const char *pool);
 extern int spa_export(char *pool, nvlist_t **oldconfig, boolean_t force,
     boolean_t hardforce);
 extern int spa_reset(char *pool);
@@ -606,6 +772,7 @@ extern int spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps);
 #define        SPA_ASYNC_AUTOEXPAND    0x20
 #define        SPA_ASYNC_REMOVE_DONE   0x40
 #define        SPA_ASYNC_REMOVE_STOP   0x80
+#define        SPA_ASYNC_INITIALIZE_RESTART    0x100
 
 /*
  * Controls the behavior of spa_vdev_remove().
@@ -621,6 +788,8 @@ extern int spa_vdev_detach(spa_t *spa, uint64_t guid, uint64_t pguid,
     int replace_done);
 extern int spa_vdev_remove(spa_t *spa, uint64_t guid, boolean_t unspare);
 extern boolean_t spa_vdev_remove_active(spa_t *spa);
+extern int spa_vdev_initialize(spa_t *spa, nvlist_t *nv, uint64_t cmd_type,
+    nvlist_t *vdev_errlist);
 extern int spa_vdev_setpath(spa_t *spa, uint64_t guid, const char *newpath);
 extern int spa_vdev_setfru(spa_t *spa, uint64_t guid, const char *newfru);
 extern int spa_vdev_split_mirror(spa_t *spa, char *newname, nvlist_t *config,
@@ -642,6 +811,7 @@ extern void spa_l2cache_drop(spa_t *spa);
 /* scanning */
 extern int spa_scan(spa_t *spa, pool_scan_func_t func);
 extern int spa_scan_stop(spa_t *spa);
+extern int spa_scrub_pause_resume(spa_t *spa, pool_scrub_cmd_t flag);
 
 /* spa syncing */
 extern void spa_sync(spa_t *spa, uint64_t txg); /* only for DMU use */
@@ -659,7 +829,7 @@ extern kmutex_t spa_namespace_lock;
 #define        SPA_CONFIG_UPDATE_POOL  0
 #define        SPA_CONFIG_UPDATE_VDEVS 1
 
-extern void spa_config_sync(spa_t *, boolean_t, boolean_t);
+extern void spa_write_cachefile(spa_t *, boolean_t, boolean_t);
 extern void spa_config_load(void);
 extern nvlist_t *spa_all_configs(uint64_t *);
 extern void spa_config_set(spa_t *spa, nvlist_t *config);
@@ -680,6 +850,7 @@ extern spa_t *spa_next(spa_t *prev);
 /* Refcount functions */
 extern void spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag);
 extern void spa_close(spa_t *spa, void *tag);
+extern void spa_async_close(spa_t *spa, void *tag);
 extern boolean_t spa_refcount_zero(spa_t *spa);
 
 #define        SCL_NONE        0x00
@@ -695,20 +866,27 @@ extern boolean_t spa_refcount_zero(spa_t *spa);
 #define        SCL_STATE_ALL   (SCL_STATE | SCL_L2ARC | SCL_ZIO)
 
 /* Historical pool statistics */
-typedef struct spa_stats_history {
+typedef struct spa_history_kstat {
        kmutex_t                lock;
        uint64_t                count;
        uint64_t                size;
        kstat_t                 *kstat;
        void                    *private;
        list_t                  list;
-} spa_stats_history_t;
+} spa_history_kstat_t;
+
+typedef struct spa_history_list {
+       uint64_t                size;
+       procfs_list_t           procfs_list;
+} spa_history_list_t;
 
 typedef struct spa_stats {
-       spa_stats_history_t     read_history;
-       spa_stats_history_t     txg_history;
-       spa_stats_history_t     tx_assign_histogram;
-       spa_stats_history_t     io_history;
+       spa_history_list_t      read_history;
+       spa_history_list_t      txg_history;
+       spa_history_kstat_t     tx_assign_histogram;
+       spa_history_kstat_t     io_history;
+       spa_history_list_t      mmp_history;
+       spa_history_kstat_t     state;          /* pool state */
 } spa_stats_t;
 
 typedef enum txg_state {
@@ -720,6 +898,13 @@ typedef enum txg_state {
        TXG_STATE_COMMITTED     = 5,
 } txg_state_t;
 
+typedef struct txg_stat {
+       vdev_stat_t             vs1;
+       vdev_stat_t             vs2;
+       uint64_t                txg;
+       uint64_t                ndirty;
+} txg_stat_t;
+
 extern void spa_stats_init(spa_t *spa);
 extern void spa_stats_destroy(spa_t *spa);
 extern void spa_read_history_add(spa_t *spa, const zbookmark_phys_t *zb,
@@ -727,9 +912,16 @@ extern void spa_read_history_add(spa_t *spa, const zbookmark_phys_t *zb,
 extern void spa_txg_history_add(spa_t *spa, uint64_t txg, hrtime_t birth_time);
 extern int spa_txg_history_set(spa_t *spa,  uint64_t txg,
     txg_state_t completed_state, hrtime_t completed_time);
-extern int spa_txg_history_set_io(spa_t *spa,  uint64_t txg, uint64_t nread,
-    uint64_t nwritten, uint64_t reads, uint64_t writes, uint64_t ndirty);
+extern txg_stat_t *spa_txg_history_init_io(spa_t *, uint64_t,
+    struct dsl_pool *);
+extern void spa_txg_history_fini_io(spa_t *, txg_stat_t *);
 extern void spa_tx_assign_add_nsecs(spa_t *spa, uint64_t nsecs);
+extern int spa_mmp_history_set_skip(spa_t *spa, uint64_t mmp_kstat_id);
+extern int spa_mmp_history_set(spa_t *spa, uint64_t mmp_kstat_id, int io_error,
+    hrtime_t duration);
+extern void spa_mmp_history_add(spa_t *spa, uint64_t txg, uint64_t timestamp,
+    uint64_t mmp_delay, vdev_t *vd, int label, uint64_t mmp_kstat_id,
+    int error);
 
 /* Pool configuration locks */
 extern int spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw);
@@ -758,7 +950,7 @@ typedef enum spa_log_state {
 
 extern spa_log_state_t spa_get_log_state(spa_t *spa);
 extern void spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state);
-extern int spa_offline_log(spa_t *spa);
+extern int spa_reset_logs(spa_t *spa);
 
 /* Log claim callback */
 extern void spa_claim_notify(zio_t *zio);
@@ -768,6 +960,7 @@ extern void spa_deadman(void *);
 extern boolean_t spa_shutting_down(spa_t *spa);
 extern struct dsl_pool *spa_get_dsl(spa_t *spa);
 extern boolean_t spa_is_initializing(spa_t *spa);
+extern boolean_t spa_indirect_vdevs_loaded(spa_t *spa);
 extern blkptr_t *spa_get_rootblkptr(spa_t *spa);
 extern void spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp);
 extern void spa_altroot(spa_t *, char *, size_t);
@@ -778,32 +971,47 @@ extern uint64_t spa_load_guid(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_last_synced_txg(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_first_txg(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_syncing_txg(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_final_dirty_txg(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_version(spa_t *spa);
 extern pool_state_t spa_state(spa_t *spa);
 extern spa_load_state_t spa_load_state(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_freeze_txg(spa_t *spa);
-extern uint64_t spa_get_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize);
+extern uint64_t spa_get_worst_case_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize);
 extern uint64_t spa_get_dspace(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_get_checkpoint_space(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_get_slop_space(spa_t *spa);
 extern void spa_update_dspace(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_version(spa_t *spa);
 extern boolean_t spa_deflate(spa_t *spa);
 extern metaslab_class_t *spa_normal_class(spa_t *spa);
 extern metaslab_class_t *spa_log_class(spa_t *spa);
+extern metaslab_class_t *spa_special_class(spa_t *spa);
+extern metaslab_class_t *spa_dedup_class(spa_t *spa);
+extern metaslab_class_t *spa_preferred_class(spa_t *spa, uint64_t size,
+    dmu_object_type_t objtype, uint_t level, uint_t special_smallblk);
+
+extern void spa_evicting_os_register(spa_t *, objset_t *os);
+extern void spa_evicting_os_deregister(spa_t *, objset_t *os);
+extern void spa_evicting_os_wait(spa_t *spa);
 extern int spa_max_replication(spa_t *spa);
 extern int spa_prev_software_version(spa_t *spa);
-extern int spa_busy(void);
-extern uint8_t spa_get_failmode(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_get_failmode(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_get_deadman_failmode(spa_t *spa);
+extern void spa_set_deadman_failmode(spa_t *spa, const char *failmode);
 extern boolean_t spa_suspended(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_bootfs(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_delegation(spa_t *spa);
 extern objset_t *spa_meta_objset(spa_t *spa);
 extern uint64_t spa_deadman_synctime(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_deadman_ziotime(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_dirty_data(spa_t *spa);
 
 /* Miscellaneous support routines */
+extern void spa_load_failed(spa_t *spa, const char *fmt, ...);
+extern void spa_load_note(spa_t *spa, const char *fmt, ...);
 extern void spa_activate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature,
     dmu_tx_t *tx);
 extern void spa_deactivate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature);
-extern int spa_rename(const char *oldname, const char *newname);
 extern spa_t *spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid);
 extern boolean_t spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid);
 extern char *spa_strdup(const char *);
@@ -825,9 +1033,30 @@ extern boolean_t spa_has_slogs(spa_t *spa);
 extern boolean_t spa_is_root(spa_t *spa);
 extern boolean_t spa_writeable(spa_t *spa);
 extern boolean_t spa_has_pending_synctask(spa_t *spa);
+extern int spa_maxblocksize(spa_t *spa);
+extern int spa_maxdnodesize(spa_t *spa);
+extern boolean_t spa_has_checkpoint(spa_t *spa);
+extern boolean_t spa_importing_readonly_checkpoint(spa_t *spa);
+extern boolean_t spa_suspend_async_destroy(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_min_claim_txg(spa_t *spa);
+extern void zfs_blkptr_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp);
+extern boolean_t zfs_dva_valid(spa_t *spa, const dva_t *dva,
+    const blkptr_t *bp);
+typedef void (*spa_remap_cb_t)(uint64_t vdev, uint64_t offset, uint64_t size,
+    void *arg);
+extern boolean_t spa_remap_blkptr(spa_t *spa, blkptr_t *bp,
+    spa_remap_cb_t callback, void *arg);
+extern uint64_t spa_get_last_removal_txg(spa_t *spa);
+extern boolean_t spa_trust_config(spa_t *spa);
+extern uint64_t spa_missing_tvds_allowed(spa_t *spa);
+extern void spa_set_missing_tvds(spa_t *spa, uint64_t missing);
+extern boolean_t spa_top_vdevs_spacemap_addressable(spa_t *spa);
+extern boolean_t spa_multihost(spa_t *spa);
+extern unsigned long spa_get_hostid(void);
+extern void spa_activate_allocation_classes(spa_t *, dmu_tx_t *);
 
 extern int spa_mode(spa_t *spa);
-extern uint64_t strtonum(const char *str, char **nptr);
+extern uint64_t zfs_strtonum(const char *str, char **nptr);
 
 extern char *spa_his_ievent_table[];
 
@@ -836,7 +1065,8 @@ extern int spa_history_get(spa_t *spa, uint64_t *offset, uint64_t *len_read,
     char *his_buf);
 extern int spa_history_log(spa_t *spa, const char *his_buf);
 extern int spa_history_log_nvl(spa_t *spa, nvlist_t *nvl);
-extern void spa_history_log_version(spa_t *spa, const char *operation);
+extern void spa_history_log_version(spa_t *spa, const char *operation,
+    dmu_tx_t *tx);
 extern void spa_history_log_internal(spa_t *spa, const char *operation,
     dmu_tx_t *tx, const char *fmt, ...);
 extern void spa_history_log_internal_ds(struct dsl_dataset *ds, const char *op,
@@ -844,13 +1074,20 @@ extern void spa_history_log_internal_ds(struct dsl_dataset *ds, const char *op,
 extern void spa_history_log_internal_dd(dsl_dir_t *dd, const char *operation,
     dmu_tx_t *tx, const char *fmt, ...);
 
+extern const char *spa_state_to_name(spa_t *spa);
+
 /* error handling */
 struct zbookmark_phys;
-extern void spa_log_error(spa_t *spa, zio_t *zio);
-extern void zfs_ereport_post(const char *class, spa_t *spa, vdev_t *vd,
-    zio_t *zio, uint64_t stateoroffset, uint64_t length);
+extern void spa_log_error(spa_t *spa, const zbookmark_phys_t *zb);
+extern int zfs_ereport_post(const char *class, spa_t *spa, vdev_t *vd,
+    const zbookmark_phys_t *zb, zio_t *zio, uint64_t stateoroffset,
+    uint64_t length);
+extern boolean_t zfs_ereport_is_valid(const char *class, spa_t *spa, vdev_t *vd,
+    zio_t *zio);
+extern nvlist_t *zfs_event_create(spa_t *spa, vdev_t *vd, const char *type,
+    const char *name, nvlist_t *aux);
 extern void zfs_post_remove(spa_t *spa, vdev_t *vd);
-extern void zfs_post_state_change(spa_t *spa, vdev_t *vd);
+extern void zfs_post_state_change(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t laststate);
 extern void zfs_post_autoreplace(spa_t *spa, vdev_t *vd);
 extern uint64_t spa_get_errlog_size(spa_t *spa);
 extern int spa_get_errlog(spa_t *spa, void *uaddr, size_t *count);
@@ -863,6 +1100,10 @@ extern void spa_get_errlists(spa_t *spa, avl_tree_t *last, avl_tree_t *scrub);
 extern void vdev_cache_stat_init(void);
 extern void vdev_cache_stat_fini(void);
 
+/* vdev mirror */
+extern void vdev_mirror_stat_init(void);
+extern void vdev_mirror_stat_fini(void);
+
 /* Initialization and termination */
 extern void spa_init(int flags);
 extern void spa_fini(void);
@@ -875,7 +1116,8 @@ extern void spa_prop_clear_bootfs(spa_t *spa, uint64_t obj, dmu_tx_t *tx);
 extern void spa_configfile_set(spa_t *, nvlist_t *, boolean_t);
 
 /* asynchronous event notification */
-extern void spa_event_notify(spa_t *spa, vdev_t *vdev, const char *name);
+extern void spa_event_notify(spa_t *spa, vdev_t *vdev, nvlist_t *hist_nvl,
+    const char *name);
 
 #ifdef ZFS_DEBUG
 #define        dprintf_bp(bp, fmt, ...) do {                           \
@@ -890,14 +1132,11 @@ _NOTE(CONSTCOND) } while (0)
 #define        dprintf_bp(bp, fmt, ...)
 #endif
 
-extern boolean_t spa_debug_enabled(spa_t *spa);
-#define        spa_dbgmsg(spa, ...)                    \
-{                                              \
-       if (spa_debug_enabled(spa))             \
-               zfs_dbgmsg(__VA_ARGS__);        \
-}
-
 extern int spa_mode_global;                    /* mode, e.g. FREAD | FWRITE */
+extern int zfs_deadman_enabled;
+extern unsigned long zfs_deadman_synctime_ms;
+extern unsigned long zfs_deadman_ziotime_ms;
+extern unsigned long zfs_deadman_checktime_ms;
 
 #ifdef __cplusplus
 }