]> git.proxmox.com Git - mirror_zfs.git/blobdiff - module/zfs/metaslab.c
Pool allocation classes
[mirror_zfs.git] / module / zfs / metaslab.c
index 879238e7d8ea300347df6afecf01b8142cb10d8a..ac361abb67ef3fbd9dcda5a257b75244402a88be 100644 (file)
@@ -20,8 +20,9 @@
  */
 /*
  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
- * Copyright (c) 2011, 2016 by Delphix. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2011, 2018 by Delphix. All rights reserved.
  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
  */
 
 #include <sys/zfs_context.h>
@@ -223,6 +224,8 @@ static void metaslab_set_fragmentation(metaslab_t *);
 static void metaslab_free_impl(vdev_t *, uint64_t, uint64_t, boolean_t);
 static void metaslab_check_free_impl(vdev_t *, uint64_t, uint64_t);
 
+static void metaslab_passivate(metaslab_t *msp, uint64_t weight);
+static uint64_t metaslab_weight_from_range_tree(metaslab_t *msp);
 #ifdef _METASLAB_TRACING
 kmem_cache_t *metaslab_alloc_trace_cache;
 #endif
@@ -243,7 +246,12 @@ metaslab_class_create(spa_t *spa, metaslab_ops_t *ops)
        mc->mc_rotor = NULL;
        mc->mc_ops = ops;
        mutex_init(&mc->mc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
-       refcount_create_tracked(&mc->mc_alloc_slots);
+       mc->mc_alloc_slots = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
+           sizeof (refcount_t), KM_SLEEP);
+       mc->mc_alloc_max_slots = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
+           sizeof (uint64_t), KM_SLEEP);
+       for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++)
+               refcount_create_tracked(&mc->mc_alloc_slots[i]);
 
        return (mc);
 }
@@ -257,7 +265,12 @@ metaslab_class_destroy(metaslab_class_t *mc)
        ASSERT(mc->mc_space == 0);
        ASSERT(mc->mc_dspace == 0);
 
-       refcount_destroy(&mc->mc_alloc_slots);
+       for (int i = 0; i < mc->mc_spa->spa_alloc_count; i++)
+               refcount_destroy(&mc->mc_alloc_slots[i]);
+       kmem_free(mc->mc_alloc_slots, mc->mc_spa->spa_alloc_count *
+           sizeof (refcount_t));
+       kmem_free(mc->mc_alloc_max_slots, mc->mc_spa->spa_alloc_count *
+           sizeof (uint64_t));
        mutex_destroy(&mc->mc_lock);
        kmem_free(mc, sizeof (metaslab_class_t));
 }
@@ -288,7 +301,7 @@ metaslab_class_validate(metaslab_class_t *mc)
        return (0);
 }
 
-void
+static void
 metaslab_class_space_update(metaslab_class_t *mc, int64_t alloc_delta,
     int64_t defer_delta, int64_t space_delta, int64_t dspace_delta)
 {
@@ -325,7 +338,8 @@ metaslab_class_get_dspace(metaslab_class_t *mc)
 void
 metaslab_class_histogram_verify(metaslab_class_t *mc)
 {
-       vdev_t *rvd = mc->mc_spa->spa_root_vdev;
+       spa_t *spa = mc->mc_spa;
+       vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
        uint64_t *mc_hist;
        int i;
 
@@ -449,6 +463,30 @@ metaslab_compare(const void *x1, const void *x2)
        const metaslab_t *m1 = (const metaslab_t *)x1;
        const metaslab_t *m2 = (const metaslab_t *)x2;
 
+       int sort1 = 0;
+       int sort2 = 0;
+       if (m1->ms_allocator != -1 && m1->ms_primary)
+               sort1 = 1;
+       else if (m1->ms_allocator != -1 && !m1->ms_primary)
+               sort1 = 2;
+       if (m2->ms_allocator != -1 && m2->ms_primary)
+               sort2 = 1;
+       else if (m2->ms_allocator != -1 && !m2->ms_primary)
+               sort2 = 2;
+
+       /*
+        * Sort inactive metaslabs first, then primaries, then secondaries. When
+        * selecting a metaslab to allocate from, an allocator first tries its
+        * primary, then secondary active metaslab. If it doesn't have active
+        * metaslabs, or can't allocate from them, it searches for an inactive
+        * metaslab to activate. If it can't find a suitable one, it will steal
+        * a primary or secondary metaslab from another allocator.
+        */
+       if (sort1 < sort2)
+               return (-1);
+       if (sort1 > sort2)
+               return (1);
+
        int cmp = AVL_CMP(m2->ms_weight, m1->ms_weight);
        if (likely(cmp))
                return (cmp);
@@ -591,12 +629,16 @@ metaslab_group_alloc_update(metaslab_group_t *mg)
 }
 
 metaslab_group_t *
-metaslab_group_create(metaslab_class_t *mc, vdev_t *vd)
+metaslab_group_create(metaslab_class_t *mc, vdev_t *vd, int allocators)
 {
        metaslab_group_t *mg;
 
        mg = kmem_zalloc(sizeof (metaslab_group_t), KM_SLEEP);
        mutex_init(&mg->mg_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
+       mg->mg_primaries = kmem_zalloc(allocators * sizeof (metaslab_t *),
+           KM_SLEEP);
+       mg->mg_secondaries = kmem_zalloc(allocators * sizeof (metaslab_t *),
+           KM_SLEEP);
        avl_create(&mg->mg_metaslab_tree, metaslab_compare,
            sizeof (metaslab_t), offsetof(struct metaslab, ms_group_node));
        mg->mg_vd = vd;
@@ -604,7 +646,16 @@ metaslab_group_create(metaslab_class_t *mc, vdev_t *vd)
        mg->mg_activation_count = 0;
        mg->mg_initialized = B_FALSE;
        mg->mg_no_free_space = B_TRUE;
-       refcount_create_tracked(&mg->mg_alloc_queue_depth);
+       mg->mg_allocators = allocators;
+
+       mg->mg_alloc_queue_depth = kmem_zalloc(allocators * sizeof (refcount_t),
+           KM_SLEEP);
+       mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth = kmem_zalloc(allocators *
+           sizeof (uint64_t), KM_SLEEP);
+       for (int i = 0; i < allocators; i++) {
+               refcount_create_tracked(&mg->mg_alloc_queue_depth[i]);
+               mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth[i] = 0;
+       }
 
        mg->mg_taskq = taskq_create("metaslab_group_taskq", metaslab_load_pct,
            maxclsyspri, 10, INT_MAX, TASKQ_THREADS_CPU_PCT | TASKQ_DYNAMIC);
@@ -626,8 +677,20 @@ metaslab_group_destroy(metaslab_group_t *mg)
 
        taskq_destroy(mg->mg_taskq);
        avl_destroy(&mg->mg_metaslab_tree);
+       kmem_free(mg->mg_primaries, mg->mg_allocators * sizeof (metaslab_t *));
+       kmem_free(mg->mg_secondaries, mg->mg_allocators *
+           sizeof (metaslab_t *));
        mutex_destroy(&mg->mg_lock);
-       refcount_destroy(&mg->mg_alloc_queue_depth);
+
+       for (int i = 0; i < mg->mg_allocators; i++) {
+               refcount_destroy(&mg->mg_alloc_queue_depth[i]);
+               mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth[i] = 0;
+       }
+       kmem_free(mg->mg_alloc_queue_depth, mg->mg_allocators *
+           sizeof (refcount_t));
+       kmem_free(mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth, mg->mg_allocators *
+           sizeof (uint64_t));
+
        kmem_free(mg, sizeof (metaslab_group_t));
 }
 
@@ -706,6 +769,22 @@ metaslab_group_passivate(metaslab_group_t *mg)
        taskq_wait_outstanding(mg->mg_taskq, 0);
        spa_config_enter(spa, locks & ~(SCL_ZIO - 1), spa, RW_WRITER);
        metaslab_group_alloc_update(mg);
+       for (int i = 0; i < mg->mg_allocators; i++) {
+               metaslab_t *msp = mg->mg_primaries[i];
+               if (msp != NULL) {
+                       mutex_enter(&msp->ms_lock);
+                       metaslab_passivate(msp,
+                           metaslab_weight_from_range_tree(msp));
+                       mutex_exit(&msp->ms_lock);
+               }
+               msp = mg->mg_secondaries[i];
+               if (msp != NULL) {
+                       mutex_enter(&msp->ms_lock);
+                       metaslab_passivate(msp,
+                           metaslab_weight_from_range_tree(msp));
+                       mutex_exit(&msp->ms_lock);
+               }
+       }
 
        mgprev = mg->mg_prev;
        mgnext = mg->mg_next;
@@ -757,7 +836,8 @@ metaslab_group_histogram_verify(metaslab_group_t *mg)
        for (int m = 0; m < vd->vdev_ms_count; m++) {
                metaslab_t *msp = vd->vdev_ms[m];
 
-               if (msp->ms_sm == NULL)
+               /* skip if not active or not a member */
+               if (msp->ms_sm == NULL || msp->ms_group != mg)
                        continue;
 
                for (i = 0; i < SPACE_MAP_HISTOGRAM_SIZE; i++)
@@ -845,6 +925,17 @@ metaslab_group_remove(metaslab_group_t *mg, metaslab_t *msp)
        mutex_exit(&mg->mg_lock);
 }
 
+static void
+metaslab_group_sort_impl(metaslab_group_t *mg, metaslab_t *msp, uint64_t weight)
+{
+       ASSERT(MUTEX_HELD(&mg->mg_lock));
+       ASSERT(msp->ms_group == mg);
+       avl_remove(&mg->mg_metaslab_tree, msp);
+       msp->ms_weight = weight;
+       avl_add(&mg->mg_metaslab_tree, msp);
+
+}
+
 static void
 metaslab_group_sort(metaslab_group_t *mg, metaslab_t *msp, uint64_t weight)
 {
@@ -856,10 +947,7 @@ metaslab_group_sort(metaslab_group_t *mg, metaslab_t *msp, uint64_t weight)
        ASSERT(MUTEX_HELD(&msp->ms_lock));
 
        mutex_enter(&mg->mg_lock);
-       ASSERT(msp->ms_group == mg);
-       avl_remove(&mg->mg_metaslab_tree, msp);
-       msp->ms_weight = weight;
-       avl_add(&mg->mg_metaslab_tree, msp);
+       metaslab_group_sort_impl(mg, msp, weight);
        mutex_exit(&mg->mg_lock);
 }
 
@@ -882,12 +970,14 @@ metaslab_group_fragmentation(metaslab_group_t *mg)
 
                if (msp->ms_fragmentation == ZFS_FRAG_INVALID)
                        continue;
+               if (msp->ms_group != mg)
+                       continue;
 
                valid_ms++;
                fragmentation += msp->ms_fragmentation;
        }
 
-       if (valid_ms <= vd->vdev_ms_count / 2)
+       if (valid_ms <= mg->mg_vd->vdev_ms_count / 2)
                return (ZFS_FRAG_INVALID);
 
        fragmentation /= valid_ms;
@@ -907,7 +997,7 @@ metaslab_group_fragmentation(metaslab_group_t *mg)
  */
 static boolean_t
 metaslab_group_allocatable(metaslab_group_t *mg, metaslab_group_t *rotor,
-    uint64_t psize)
+    uint64_t psize, int allocator, int d)
 {
        spa_t *spa = mg->mg_vd->vdev_spa;
        metaslab_class_t *mc = mg->mg_class;
@@ -918,7 +1008,10 @@ metaslab_group_allocatable(metaslab_group_t *mg, metaslab_group_t *rotor,
         * groups to select from. Otherwise, we always consider it eligible
         * for allocations.
         */
-       if (mc != spa_normal_class(spa) || mc->mc_groups <= 1)
+       if ((mc != spa_normal_class(spa) &&
+           mc != spa_special_class(spa) &&
+           mc != spa_dedup_class(spa)) ||
+           mc->mc_groups <= 1)
                return (B_TRUE);
 
        /*
@@ -936,7 +1029,7 @@ metaslab_group_allocatable(metaslab_group_t *mg, metaslab_group_t *rotor,
        if (mg->mg_allocatable) {
                metaslab_group_t *mgp;
                int64_t qdepth;
-               uint64_t qmax = mg->mg_max_alloc_queue_depth;
+               uint64_t qmax = mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth[allocator];
 
                if (!mc->mc_alloc_throttle_enabled)
                        return (B_TRUE);
@@ -948,7 +1041,14 @@ metaslab_group_allocatable(metaslab_group_t *mg, metaslab_group_t *rotor,
                if (mg->mg_no_free_space)
                        return (B_FALSE);
 
-               qdepth = refcount_count(&mg->mg_alloc_queue_depth);
+               /*
+                * Relax allocation throttling for ditto blocks.  Due to
+                * random imbalances in allocation it tends to push copies
+                * to one vdev, that looks a bit better at the moment.
+                */
+               qmax = qmax * (4 + d) / 4;
+
+               qdepth = refcount_count(&mg->mg_alloc_queue_depth[allocator]);
 
                /*
                 * If this metaslab group is below its qmax or it's
@@ -967,9 +1067,10 @@ metaslab_group_allocatable(metaslab_group_t *mg, metaslab_group_t *rotor,
                 * groups at the same time when we make this check.
                 */
                for (mgp = mg->mg_next; mgp != rotor; mgp = mgp->mg_next) {
-                       qmax = mgp->mg_max_alloc_queue_depth;
-
-                       qdepth = refcount_count(&mgp->mg_alloc_queue_depth);
+                       qmax = mgp->mg_cur_max_alloc_queue_depth[allocator];
+                       qmax = qmax * (4 + d) / 4;
+                       qdepth = refcount_count(
+                           &mgp->mg_alloc_queue_depth[allocator]);
 
                        /*
                         * If there is another metaslab group that
@@ -1373,12 +1474,26 @@ metaslab_unload(metaslab_t *msp)
        msp->ms_max_size = 0;
 }
 
+static void
+metaslab_space_update(vdev_t *vd, metaslab_class_t *mc, int64_t alloc_delta,
+    int64_t defer_delta, int64_t space_delta)
+{
+       vdev_space_update(vd, alloc_delta, defer_delta, space_delta);
+
+       ASSERT3P(vd->vdev_spa->spa_root_vdev, ==, vd->vdev_parent);
+       ASSERT(vd->vdev_ms_count != 0);
+
+       metaslab_class_space_update(mc, alloc_delta, defer_delta, space_delta,
+           vdev_deflated_space(vd, space_delta));
+}
+
 int
 metaslab_init(metaslab_group_t *mg, uint64_t id, uint64_t object, uint64_t txg,
     metaslab_t **msp)
 {
        vdev_t *vd = mg->mg_vd;
-       objset_t *mos = vd->vdev_spa->spa_meta_objset;
+       spa_t *spa = vd->vdev_spa;
+       objset_t *mos = spa->spa_meta_objset;
        metaslab_t *ms;
        int error;
 
@@ -1389,6 +1504,8 @@ metaslab_init(metaslab_group_t *mg, uint64_t id, uint64_t object, uint64_t txg,
        ms->ms_id = id;
        ms->ms_start = id << vd->vdev_ms_shift;
        ms->ms_size = 1ULL << vd->vdev_ms_shift;
+       ms->ms_allocator = -1;
+       ms->ms_new = B_TRUE;
 
        /*
         * We only open space map objects that already exist. All others
@@ -1433,8 +1550,8 @@ metaslab_init(metaslab_group_t *mg, uint64_t id, uint64_t object, uint64_t txg,
 
        /*
         * If metaslab_debug_load is set and we're initializing a metaslab
-        * that has an allocated space map object then load the its space
-        * map so that can verify frees.
+        * that has an allocated space map object then load the space map
+        * so that we can verify frees.
         */
        if (metaslab_debug_load && ms->ms_sm != NULL) {
                mutex_enter(&ms->ms_lock);
@@ -1456,16 +1573,19 @@ void
 metaslab_fini(metaslab_t *msp)
 {
        metaslab_group_t *mg = msp->ms_group;
+       vdev_t *vd = mg->mg_vd;
 
        metaslab_group_remove(mg, msp);
 
        mutex_enter(&msp->ms_lock);
        VERIFY(msp->ms_group == NULL);
-       vdev_space_update(mg->mg_vd, -space_map_allocated(msp->ms_sm),
-           0, -msp->ms_size);
+       metaslab_space_update(vd, mg->mg_class,
+           -space_map_allocated(msp->ms_sm), 0, -msp->ms_size);
+
        space_map_close(msp->ms_sm);
 
        metaslab_unload(msp);
+
        range_tree_destroy(msp->ms_allocatable);
        range_tree_destroy(msp->ms_freeing);
        range_tree_destroy(msp->ms_freed);
@@ -1485,6 +1605,7 @@ metaslab_fini(metaslab_t *msp)
        cv_destroy(&msp->ms_load_cv);
        mutex_destroy(&msp->ms_lock);
        mutex_destroy(&msp->ms_sync_lock);
+       ASSERT3U(msp->ms_allocator, ==, -1);
 
        kmem_free(msp, sizeof (metaslab_t));
 }
@@ -1880,19 +2001,59 @@ metaslab_weight(metaslab_t *msp)
 }
 
 static int
-metaslab_activate(metaslab_t *msp, uint64_t activation_weight)
+metaslab_activate_allocator(metaslab_group_t *mg, metaslab_t *msp,
+    int allocator, uint64_t activation_weight)
+{
+       /*
+        * If we're activating for the claim code, we don't want to actually
+        * set the metaslab up for a specific allocator.
+        */
+       if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_CLAIM)
+               return (0);
+       metaslab_t **arr = (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY ?
+           mg->mg_primaries : mg->mg_secondaries);
+
+       ASSERT(MUTEX_HELD(&msp->ms_lock));
+       mutex_enter(&mg->mg_lock);
+       if (arr[allocator] != NULL) {
+               mutex_exit(&mg->mg_lock);
+               return (EEXIST);
+       }
+
+       arr[allocator] = msp;
+       ASSERT3S(msp->ms_allocator, ==, -1);
+       msp->ms_allocator = allocator;
+       msp->ms_primary = (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY);
+       mutex_exit(&mg->mg_lock);
+
+       return (0);
+}
+
+static int
+metaslab_activate(metaslab_t *msp, int allocator, uint64_t activation_weight)
 {
        ASSERT(MUTEX_HELD(&msp->ms_lock));
 
        if ((msp->ms_weight & METASLAB_ACTIVE_MASK) == 0) {
+               int error = 0;
                metaslab_load_wait(msp);
                if (!msp->ms_loaded) {
-                       int error = metaslab_load(msp);
-                       if (error) {
+                       if ((error = metaslab_load(msp)) != 0) {
                                metaslab_group_sort(msp->ms_group, msp, 0);
                                return (error);
                        }
                }
+               if ((msp->ms_weight & METASLAB_ACTIVE_MASK) != 0) {
+                       /*
+                        * The metaslab was activated for another allocator
+                        * while we were waiting, we should reselect.
+                        */
+                       return (EBUSY);
+               }
+               if ((error = metaslab_activate_allocator(msp->ms_group, msp,
+                   allocator, activation_weight)) != 0) {
+                       return (error);
+               }
 
                msp->ms_activation_weight = msp->ms_weight;
                metaslab_group_sort(msp->ms_group, msp,
@@ -1904,6 +2065,34 @@ metaslab_activate(metaslab_t *msp, uint64_t activation_weight)
        return (0);
 }
 
+static void
+metaslab_passivate_allocator(metaslab_group_t *mg, metaslab_t *msp,
+    uint64_t weight)
+{
+       ASSERT(MUTEX_HELD(&msp->ms_lock));
+       if (msp->ms_weight & METASLAB_WEIGHT_CLAIM) {
+               metaslab_group_sort(mg, msp, weight);
+               return;
+       }
+
+       mutex_enter(&mg->mg_lock);
+       ASSERT3P(msp->ms_group, ==, mg);
+       if (msp->ms_primary) {
+               ASSERT3U(0, <=, msp->ms_allocator);
+               ASSERT3U(msp->ms_allocator, <, mg->mg_allocators);
+               ASSERT3P(mg->mg_primaries[msp->ms_allocator], ==, msp);
+               ASSERT(msp->ms_weight & METASLAB_WEIGHT_PRIMARY);
+               mg->mg_primaries[msp->ms_allocator] = NULL;
+       } else {
+               ASSERT(msp->ms_weight & METASLAB_WEIGHT_SECONDARY);
+               ASSERT3P(mg->mg_secondaries[msp->ms_allocator], ==, msp);
+               mg->mg_secondaries[msp->ms_allocator] = NULL;
+       }
+       msp->ms_allocator = -1;
+       metaslab_group_sort_impl(mg, msp, weight);
+       mutex_exit(&mg->mg_lock);
+}
+
 static void
 metaslab_passivate(metaslab_t *msp, uint64_t weight)
 {
@@ -1920,7 +2109,7 @@ metaslab_passivate(metaslab_t *msp, uint64_t weight)
        ASSERT0(weight & METASLAB_ACTIVE_MASK);
 
        msp->ms_activation_weight = 0;
-       metaslab_group_sort(msp->ms_group, msp, weight);
+       metaslab_passivate_allocator(msp->ms_group, msp, weight);
        ASSERT((msp->ms_weight & METASLAB_ACTIVE_MASK) == 0);
 }
 
@@ -2419,7 +2608,7 @@ metaslab_sync_done(metaslab_t *msp, uint64_t txg)
                ASSERT3P(msp->ms_checkpointing, ==, NULL);
                msp->ms_checkpointing = range_tree_create(NULL, NULL);
 
-               vdev_space_update(vd, 0, 0, msp->ms_size);
+               metaslab_space_update(vd, mg->mg_class, 0, 0, msp->ms_size);
        }
        ASSERT0(range_tree_space(msp->ms_freeing));
        ASSERT0(range_tree_space(msp->ms_checkpointing));
@@ -2441,7 +2630,8 @@ metaslab_sync_done(metaslab_t *msp, uint64_t txg)
                defer_delta -= range_tree_space(*defer_tree);
        }
 
-       vdev_space_update(vd, alloc_delta + defer_delta, defer_delta, 0);
+       metaslab_space_update(vd, mg->mg_class, alloc_delta + defer_delta,
+           defer_delta, 0);
 
        /*
         * If there's a metaslab_load() in progress, wait for it to complete
@@ -2477,11 +2667,18 @@ metaslab_sync_done(metaslab_t *msp, uint64_t txg)
                vdev_dirty(vd, VDD_METASLAB, msp, txg + 1);
        }
 
+       if (msp->ms_new) {
+               msp->ms_new = B_FALSE;
+               mutex_enter(&mg->mg_lock);
+               mg->mg_ms_ready++;
+               mutex_exit(&mg->mg_lock);
+       }
        /*
         * Calculate the new weights before unloading any metaslabs.
         * This will give us the most accurate weighting.
         */
-       metaslab_group_sort(mg, msp, metaslab_weight(msp));
+       metaslab_group_sort(mg, msp, metaslab_weight(msp) |
+           (msp->ms_weight & METASLAB_ACTIVE_MASK));
 
        /*
         * If the metaslab is loaded and we've not tried to load or allocate
@@ -2494,6 +2691,10 @@ metaslab_sync_done(metaslab_t *msp, uint64_t txg)
                        VERIFY0(range_tree_space(
                            msp->ms_allocating[(txg + t) & TXG_MASK]));
                }
+               if (msp->ms_allocator != -1) {
+                       metaslab_passivate(msp, msp->ms_weight &
+                           ~METASLAB_ACTIVE_MASK);
+               }
 
                if (!metaslab_debug_unload)
                        metaslab_unload(msp);
@@ -2529,21 +2730,25 @@ metaslab_sync_reassess(metaslab_group_t *mg)
        spa_config_exit(spa, SCL_ALLOC, FTAG);
 }
 
-static uint64_t
-metaslab_distance(metaslab_t *msp, dva_t *dva)
+/*
+ * When writing a ditto block (i.e. more than one DVA for a given BP) on
+ * the same vdev as an existing DVA of this BP, then try to allocate it
+ * on a different metaslab than existing DVAs (i.e. a unique metaslab).
+ */
+static boolean_t
+metaslab_is_unique(metaslab_t *msp, dva_t *dva)
 {
-       uint64_t ms_shift = msp->ms_group->mg_vd->vdev_ms_shift;
-       uint64_t offset = DVA_GET_OFFSET(dva) >> ms_shift;
-       uint64_t start = msp->ms_id;
+       uint64_t dva_ms_id;
+
+       if (DVA_GET_ASIZE(dva) == 0)
+               return (B_TRUE);
 
        if (msp->ms_group->mg_vd->vdev_id != DVA_GET_VDEV(dva))
-               return (1ULL << 63);
+               return (B_TRUE);
 
-       if (offset < start)
-               return ((start - offset) << ms_shift);
-       if (offset > start)
-               return ((offset - start) << ms_shift);
-       return (0);
+       dva_ms_id = DVA_GET_OFFSET(dva) >> msp->ms_group->mg_vd->vdev_ms_shift;
+
+       return (msp->ms_id != dva_ms_id);
 }
 
 /*
@@ -2588,7 +2793,8 @@ metaslab_alloc_trace_fini(void)
  */
 static void
 metaslab_trace_add(zio_alloc_list_t *zal, metaslab_group_t *mg,
-    metaslab_t *msp, uint64_t psize, uint32_t dva_id, uint64_t offset)
+    metaslab_t *msp, uint64_t psize, uint32_t dva_id, uint64_t offset,
+    int allocator)
 {
        metaslab_alloc_trace_t *mat;
 
@@ -2622,6 +2828,7 @@ metaslab_trace_add(zio_alloc_list_t *zal, metaslab_group_t *mg,
        mat->mat_dva_id = dva_id;
        mat->mat_offset = offset;
        mat->mat_weight = 0;
+       mat->mat_allocator = allocator;
 
        if (msp != NULL)
                mat->mat_weight = msp->ms_weight;
@@ -2656,7 +2863,7 @@ metaslab_trace_fini(zio_alloc_list_t *zal)
 }
 #else
 
-#define        metaslab_trace_add(zal, mg, msp, psize, id, off)
+#define        metaslab_trace_add(zal, mg, msp, psize, id, off, alloc)
 
 void
 metaslab_alloc_trace_init(void)
@@ -2687,35 +2894,56 @@ metaslab_trace_fini(zio_alloc_list_t *zal)
  */
 
 static void
-metaslab_group_alloc_increment(spa_t *spa, uint64_t vdev, void *tag, int flags)
+metaslab_group_alloc_increment(spa_t *spa, uint64_t vdev, void *tag, int flags,
+    int allocator)
 {
        if (!(flags & METASLAB_ASYNC_ALLOC) ||
-           flags & METASLAB_DONT_THROTTLE)
+           (flags & METASLAB_DONT_THROTTLE))
                return;
 
        metaslab_group_t *mg = vdev_lookup_top(spa, vdev)->vdev_mg;
        if (!mg->mg_class->mc_alloc_throttle_enabled)
                return;
 
-       (void) refcount_add(&mg->mg_alloc_queue_depth, tag);
+       (void) refcount_add(&mg->mg_alloc_queue_depth[allocator], tag);
+}
+
+static void
+metaslab_group_increment_qdepth(metaslab_group_t *mg, int allocator)
+{
+       uint64_t max = mg->mg_max_alloc_queue_depth;
+       uint64_t cur = mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth[allocator];
+       while (cur < max) {
+               if (atomic_cas_64(&mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth[allocator],
+                   cur, cur + 1) == cur) {
+                       atomic_inc_64(
+                           &mg->mg_class->mc_alloc_max_slots[allocator]);
+                       return;
+               }
+               cur = mg->mg_cur_max_alloc_queue_depth[allocator];
+       }
 }
 
 void
-metaslab_group_alloc_decrement(spa_t *spa, uint64_t vdev, void *tag, int flags)
+metaslab_group_alloc_decrement(spa_t *spa, uint64_t vdev, void *tag, int flags,
+    int allocator, boolean_t io_complete)
 {
        if (!(flags & METASLAB_ASYNC_ALLOC) ||
-           flags & METASLAB_DONT_THROTTLE)
+           (flags & METASLAB_DONT_THROTTLE))
                return;
 
        metaslab_group_t *mg = vdev_lookup_top(spa, vdev)->vdev_mg;
        if (!mg->mg_class->mc_alloc_throttle_enabled)
                return;
 
-       (void) refcount_remove(&mg->mg_alloc_queue_depth, tag);
+       (void) refcount_remove(&mg->mg_alloc_queue_depth[allocator], tag);
+       if (io_complete)
+               metaslab_group_increment_qdepth(mg, allocator);
 }
 
 void
-metaslab_group_alloc_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp, void *tag)
+metaslab_group_alloc_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp, void *tag,
+    int allocator)
 {
 #ifdef ZFS_DEBUG
        const dva_t *dva = bp->blk_dva;
@@ -2724,7 +2952,8 @@ metaslab_group_alloc_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp, void *tag)
        for (int d = 0; d < ndvas; d++) {
                uint64_t vdev = DVA_GET_VDEV(&dva[d]);
                metaslab_group_t *mg = vdev_lookup_top(spa, vdev)->vdev_mg;
-               VERIFY(refcount_not_held(&mg->mg_alloc_queue_depth, tag));
+               VERIFY(refcount_not_held(&mg->mg_alloc_queue_depth[allocator],
+                   tag));
        }
 #endif
 }
@@ -2766,91 +2995,140 @@ metaslab_block_alloc(metaslab_t *msp, uint64_t size, uint64_t txg)
        return (start);
 }
 
+/*
+ * Find the metaslab with the highest weight that is less than what we've
+ * already tried.  In the common case, this means that we will examine each
+ * metaslab at most once. Note that concurrent callers could reorder metaslabs
+ * by activation/passivation once we have dropped the mg_lock. If a metaslab is
+ * activated by another thread, and we fail to allocate from the metaslab we
+ * have selected, we may not try the newly-activated metaslab, and instead
+ * activate another metaslab.  This is not optimal, but generally does not cause
+ * any problems (a possible exception being if every metaslab is completely full
+ * except for the the newly-activated metaslab which we fail to examine).
+ */
+static metaslab_t *
+find_valid_metaslab(metaslab_group_t *mg, uint64_t activation_weight,
+    dva_t *dva, int d, boolean_t want_unique, uint64_t asize, int allocator,
+    zio_alloc_list_t *zal, metaslab_t *search, boolean_t *was_active)
+{
+       avl_index_t idx;
+       avl_tree_t *t = &mg->mg_metaslab_tree;
+       metaslab_t *msp = avl_find(t, search, &idx);
+       if (msp == NULL)
+               msp = avl_nearest(t, idx, AVL_AFTER);
+
+       for (; msp != NULL; msp = AVL_NEXT(t, msp)) {
+               int i;
+               if (!metaslab_should_allocate(msp, asize)) {
+                       metaslab_trace_add(zal, mg, msp, asize, d,
+                           TRACE_TOO_SMALL, allocator);
+                       continue;
+               }
+
+               /*
+                * If the selected metaslab is condensing, skip it.
+                */
+               if (msp->ms_condensing)
+                       continue;
+
+               *was_active = msp->ms_allocator != -1;
+               /*
+                * If we're activating as primary, this is our first allocation
+                * from this disk, so we don't need to check how close we are.
+                * If the metaslab under consideration was already active,
+                * we're getting desperate enough to steal another allocator's
+                * metaslab, so we still don't care about distances.
+                */
+               if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY || *was_active)
+                       break;
+
+               for (i = 0; i < d; i++) {
+                       if (want_unique &&
+                           !metaslab_is_unique(msp, &dva[i]))
+                               break;  /* try another metaslab */
+               }
+               if (i == d)
+                       break;
+       }
+
+       if (msp != NULL) {
+               search->ms_weight = msp->ms_weight;
+               search->ms_start = msp->ms_start + 1;
+               search->ms_allocator = msp->ms_allocator;
+               search->ms_primary = msp->ms_primary;
+       }
+       return (msp);
+}
+
+/* ARGSUSED */
 static uint64_t
 metaslab_group_alloc_normal(metaslab_group_t *mg, zio_alloc_list_t *zal,
-    uint64_t asize, uint64_t txg, uint64_t min_distance, dva_t *dva, int d)
+    uint64_t asize, uint64_t txg, boolean_t want_unique, dva_t *dva,
+    int d, int allocator)
 {
        metaslab_t *msp = NULL;
        uint64_t offset = -1ULL;
        uint64_t activation_weight;
-       uint64_t target_distance;
-       int i;
 
        activation_weight = METASLAB_WEIGHT_PRIMARY;
-       for (i = 0; i < d; i++) {
-               if (DVA_GET_VDEV(&dva[i]) == mg->mg_vd->vdev_id) {
+       for (int i = 0; i < d; i++) {
+               if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY &&
+                   DVA_GET_VDEV(&dva[i]) == mg->mg_vd->vdev_id) {
                        activation_weight = METASLAB_WEIGHT_SECONDARY;
+               } else if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_SECONDARY &&
+                   DVA_GET_VDEV(&dva[i]) == mg->mg_vd->vdev_id) {
+                       activation_weight = METASLAB_WEIGHT_CLAIM;
                        break;
                }
        }
 
+       /*
+        * If we don't have enough metaslabs active to fill the entire array, we
+        * just use the 0th slot.
+        */
+       if (mg->mg_ms_ready < mg->mg_allocators * 3)
+               allocator = 0;
+
+       ASSERT3U(mg->mg_vd->vdev_ms_count, >=, 2);
+
        metaslab_t *search = kmem_alloc(sizeof (*search), KM_SLEEP);
        search->ms_weight = UINT64_MAX;
        search->ms_start = 0;
+       /*
+        * At the end of the metaslab tree are the already-active metaslabs,
+        * first the primaries, then the secondaries. When we resume searching
+        * through the tree, we need to consider ms_allocator and ms_primary so
+        * we start in the location right after where we left off, and don't
+        * accidentally loop forever considering the same metaslabs.
+        */
+       search->ms_allocator = -1;
+       search->ms_primary = B_TRUE;
        for (;;) {
-               boolean_t was_active;
-               avl_tree_t *t = &mg->mg_metaslab_tree;
-               avl_index_t idx;
+               boolean_t was_active = B_FALSE;
 
                mutex_enter(&mg->mg_lock);
 
-               /*
-                * Find the metaslab with the highest weight that is less
-                * than what we've already tried.  In the common case, this
-                * means that we will examine each metaslab at most once.
-                * Note that concurrent callers could reorder metaslabs
-                * by activation/passivation once we have dropped the mg_lock.
-                * If a metaslab is activated by another thread, and we fail
-                * to allocate from the metaslab we have selected, we may
-                * not try the newly-activated metaslab, and instead activate
-                * another metaslab.  This is not optimal, but generally
-                * does not cause any problems (a possible exception being
-                * if every metaslab is completely full except for the
-                * the newly-activated metaslab which we fail to examine).
-                */
-               msp = avl_find(t, search, &idx);
-               if (msp == NULL)
-                       msp = avl_nearest(t, idx, AVL_AFTER);
-               for (; msp != NULL; msp = AVL_NEXT(t, msp)) {
-
-                       if (!metaslab_should_allocate(msp, asize)) {
-                               metaslab_trace_add(zal, mg, msp, asize, d,
-                                   TRACE_TOO_SMALL);
-                               continue;
-                       }
-
-                       /*
-                        * If the selected metaslab is condensing, skip it.
-                        */
-                       if (msp->ms_condensing)
-                               continue;
-
-                       was_active = msp->ms_weight & METASLAB_ACTIVE_MASK;
-                       if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY)
-                               break;
-
-                       target_distance = min_distance +
-                           (space_map_allocated(msp->ms_sm) != 0 ? 0 :
-                           min_distance >> 1);
-
-                       for (i = 0; i < d; i++) {
-                               if (metaslab_distance(msp, &dva[i]) <
-                                   target_distance)
-                                       break;
-                       }
-                       if (i == d)
-                               break;
+               if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY &&
+                   mg->mg_primaries[allocator] != NULL) {
+                       msp = mg->mg_primaries[allocator];
+                       was_active = B_TRUE;
+               } else if (activation_weight == METASLAB_WEIGHT_SECONDARY &&
+                   mg->mg_secondaries[allocator] != NULL) {
+                       msp = mg->mg_secondaries[allocator];
+                       was_active = B_TRUE;
+               } else {
+                       msp = find_valid_metaslab(mg, activation_weight, dva, d,
+                           want_unique, asize, allocator, zal, search,
+                           &was_active);
                }
+
                mutex_exit(&mg->mg_lock);
                if (msp == NULL) {
                        kmem_free(search, sizeof (*search));
                        return (-1ULL);
                }
-               search->ms_weight = msp->ms_weight;
-               search->ms_start = msp->ms_start + 1;
 
                mutex_enter(&msp->ms_lock);
-
                /*
                 * Ensure that the metaslab we have selected is still
                 * capable of handling our request. It's possible that
@@ -2864,18 +3142,33 @@ metaslab_group_alloc_normal(metaslab_group_t *mg, zio_alloc_list_t *zal,
                        continue;
                }
 
-               if ((msp->ms_weight & METASLAB_WEIGHT_SECONDARY) &&
-                   activation_weight == METASLAB_WEIGHT_PRIMARY) {
-                       metaslab_passivate(msp,
-                           msp->ms_weight & ~METASLAB_ACTIVE_MASK);
+               /*
+                * If the metaslab is freshly activated for an allocator that
+                * isn't the one we're allocating from, or if it's a primary and
+                * we're seeking a secondary (or vice versa), we go back and
+                * select a new metaslab.
+                */
+               if (!was_active && (msp->ms_weight & METASLAB_ACTIVE_MASK) &&
+                   (msp->ms_allocator != -1) &&
+                   (msp->ms_allocator != allocator || ((activation_weight ==
+                   METASLAB_WEIGHT_PRIMARY) != msp->ms_primary))) {
+                       mutex_exit(&msp->ms_lock);
+                       continue;
+               }
+
+               if (msp->ms_weight & METASLAB_WEIGHT_CLAIM &&
+                   activation_weight != METASLAB_WEIGHT_CLAIM) {
+                       metaslab_passivate(msp, msp->ms_weight &
+                           ~METASLAB_WEIGHT_CLAIM);
                        mutex_exit(&msp->ms_lock);
                        continue;
                }
 
-               if (metaslab_activate(msp, activation_weight) != 0) {
+               if (metaslab_activate(msp, allocator, activation_weight) != 0) {
                        mutex_exit(&msp->ms_lock);
                        continue;
                }
+
                msp->ms_selected_txg = txg;
 
                /*
@@ -2888,7 +3181,7 @@ metaslab_group_alloc_normal(metaslab_group_t *mg, zio_alloc_list_t *zal,
                if (!metaslab_should_allocate(msp, asize)) {
                        /* Passivate this metaslab and select a new one. */
                        metaslab_trace_add(zal, mg, msp, asize, d,
-                           TRACE_TOO_SMALL);
+                           TRACE_TOO_SMALL, allocator);
                        goto next;
                }
 
@@ -2900,13 +3193,15 @@ metaslab_group_alloc_normal(metaslab_group_t *mg, zio_alloc_list_t *zal,
                 */
                if (msp->ms_condensing) {
                        metaslab_trace_add(zal, mg, msp, asize, d,
-                           TRACE_CONDENSING);
+                           TRACE_CONDENSING, allocator);
+                       metaslab_passivate(msp, msp->ms_weight &
+                           ~METASLAB_ACTIVE_MASK);
                        mutex_exit(&msp->ms_lock);
                        continue;
                }
 
                offset = metaslab_block_alloc(msp, asize, txg);
-               metaslab_trace_add(zal, mg, msp, asize, d, offset);
+               metaslab_trace_add(zal, mg, msp, asize, d, offset, allocator);
 
                if (offset != -1ULL) {
                        /* Proactively passivate the metaslab, if needed */
@@ -2953,6 +3248,7 @@ next:
                 * metaslab.
                 */
                ASSERT(!metaslab_should_allocate(msp, asize));
+
                mutex_exit(&msp->ms_lock);
        }
        mutex_exit(&msp->ms_lock);
@@ -2962,19 +3258,20 @@ next:
 
 static uint64_t
 metaslab_group_alloc(metaslab_group_t *mg, zio_alloc_list_t *zal,
-    uint64_t asize, uint64_t txg, uint64_t min_distance, dva_t *dva, int d)
+    uint64_t asize, uint64_t txg, boolean_t want_unique, dva_t *dva,
+    int d, int allocator)
 {
        uint64_t offset;
        ASSERT(mg->mg_initialized);
 
-       offset = metaslab_group_alloc_normal(mg, zal, asize, txg,
-           min_distance, dva, d);
+       offset = metaslab_group_alloc_normal(mg, zal, asize, txg, want_unique,
+           dva, d, allocator);
 
        mutex_enter(&mg->mg_lock);
        if (offset == -1ULL) {
                mg->mg_failed_allocations++;
                metaslab_trace_add(zal, mg, NULL, asize, d,
-                   TRACE_GROUP_FAILURE);
+                   TRACE_GROUP_FAILURE, allocator);
                if (asize == SPA_GANGBLOCKSIZE) {
                        /*
                         * This metaslab group was unable to allocate
@@ -2995,21 +3292,13 @@ metaslab_group_alloc(metaslab_group_t *mg, zio_alloc_list_t *zal,
        return (offset);
 }
 
-/*
- * If we have to write a ditto block (i.e. more than one DVA for a given BP)
- * on the same vdev as an existing DVA of this BP, then try to allocate it
- * at least (vdev_asize / (2 ^ ditto_same_vdev_distance_shift)) away from the
- * existing DVAs.
- */
-int ditto_same_vdev_distance_shift = 3;
-
 /*
  * Allocate a block for the specified i/o.
  */
 int
 metaslab_alloc_dva(spa_t *spa, metaslab_class_t *mc, uint64_t psize,
     dva_t *dva, int d, dva_t *hintdva, uint64_t txg, int flags,
-    zio_alloc_list_t *zal)
+    zio_alloc_list_t *zal, int allocator)
 {
        metaslab_group_t *mg, *fast_mg, *rotor;
        vdev_t *vd;
@@ -3019,9 +3308,11 @@ metaslab_alloc_dva(spa_t *spa, metaslab_class_t *mc, uint64_t psize,
 
        /*
         * For testing, make some blocks above a certain size be gang blocks.
+        * This will also test spilling from special to normal.
         */
        if (psize >= metaslab_force_ganging && (ddi_get_lbolt() & 3) == 0) {
-               metaslab_trace_add(zal, NULL, NULL, psize, d, TRACE_FORCE_GANG);
+               metaslab_trace_add(zal, NULL, NULL, psize, d, TRACE_FORCE_GANG,
+                   allocator);
                return (SET_ERROR(ENOSPC));
        }
 
@@ -3078,6 +3369,7 @@ metaslab_alloc_dva(spa_t *spa, metaslab_class_t *mc, uint64_t psize,
                } while ((fast_mg = fast_mg->mg_next) != mc->mc_rotor);
 
        } else {
+               ASSERT(mc->mc_rotor != NULL);
                mg = mc->mc_rotor;
        }
 
@@ -3116,12 +3408,12 @@ top:
                 */
                if (allocatable && !GANG_ALLOCATION(flags) && !try_hard) {
                        allocatable = metaslab_group_allocatable(mg, rotor,
-                           psize);
+                           psize, allocator, d);
                }
 
                if (!allocatable) {
                        metaslab_trace_add(zal, mg, NULL, psize, d,
-                           TRACE_NOT_ALLOCATABLE);
+                           TRACE_NOT_ALLOCATABLE, allocator);
                        goto next;
                }
 
@@ -3136,31 +3428,23 @@ top:
                    vd->vdev_state < VDEV_STATE_HEALTHY) &&
                    d == 0 && !try_hard && vd->vdev_children == 0) {
                        metaslab_trace_add(zal, mg, NULL, psize, d,
-                           TRACE_VDEV_ERROR);
+                           TRACE_VDEV_ERROR, allocator);
                        goto next;
                }
 
                ASSERT(mg->mg_class == mc);
 
-               /*
-                * If we don't need to try hard, then require that the
-                * block be 1/8th of the device away from any other DVAs
-                * in this BP.  If we are trying hard, allow any offset
-                * to be used (distance=0).
-                */
-               uint64_t distance = 0;
-               if (!try_hard) {
-                       distance = vd->vdev_asize >>
-                           ditto_same_vdev_distance_shift;
-                       if (distance <= (1ULL << vd->vdev_ms_shift))
-                               distance = 0;
-               }
-
                uint64_t asize = vdev_psize_to_asize(vd, psize);
                ASSERT(P2PHASE(asize, 1ULL << vd->vdev_ashift) == 0);
 
+               /*
+                * If we don't need to try hard, then require that the
+                * block be on an different metaslab from any other DVAs
+                * in this BP (unique=true).  If we are trying hard, then
+                * allow any metaslab to be used (unique=false).
+                */
                uint64_t offset = metaslab_group_alloc(mg, zal, asize, txg,
-                   distance, dva, d);
+                   !try_hard, dva, d, allocator);
 
                if (offset != -1ULL) {
                        /*
@@ -3244,7 +3528,7 @@ next:
 
        bzero(&dva[d], sizeof (dva_t));
 
-       metaslab_trace_add(zal, rotor, NULL, psize, d, TRACE_ENOSPC);
+       metaslab_trace_add(zal, rotor, NULL, psize, d, TRACE_ENOSPC, allocator);
        return (SET_ERROR(ENOSPC));
 }
 
@@ -3545,26 +3829,31 @@ metaslab_free_dva(spa_t *spa, const dva_t *dva, boolean_t checkpoint)
  * the reservation.
  */
 boolean_t
-metaslab_class_throttle_reserve(metaslab_class_t *mc, int slots, zio_t *zio,
-    int flags)
+metaslab_class_throttle_reserve(metaslab_class_t *mc, int slots, int allocator,
+    zio_t *zio, int flags)
 {
        uint64_t available_slots = 0;
        boolean_t slot_reserved = B_FALSE;
+       uint64_t max = mc->mc_alloc_max_slots[allocator];
 
        ASSERT(mc->mc_alloc_throttle_enabled);
        mutex_enter(&mc->mc_lock);
 
-       uint64_t reserved_slots = refcount_count(&mc->mc_alloc_slots);
-       if (reserved_slots < mc->mc_alloc_max_slots)
-               available_slots = mc->mc_alloc_max_slots - reserved_slots;
+       uint64_t reserved_slots =
+           refcount_count(&mc->mc_alloc_slots[allocator]);
+       if (reserved_slots < max)
+               available_slots = max - reserved_slots;
 
-       if (slots <= available_slots || GANG_ALLOCATION(flags)) {
+       if (slots <= available_slots || GANG_ALLOCATION(flags) ||
+           flags & METASLAB_MUST_RESERVE) {
                /*
                 * We reserve the slots individually so that we can unreserve
                 * them individually when an I/O completes.
                 */
                for (int d = 0; d < slots; d++) {
-                       reserved_slots = refcount_add(&mc->mc_alloc_slots, zio);
+                       reserved_slots =
+                           refcount_add(&mc->mc_alloc_slots[allocator],
+                           zio);
                }
                zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING;
                slot_reserved = B_TRUE;
@@ -3575,12 +3864,14 @@ metaslab_class_throttle_reserve(metaslab_class_t *mc, int slots, zio_t *zio,
 }
 
 void
-metaslab_class_throttle_unreserve(metaslab_class_t *mc, int slots, zio_t *zio)
+metaslab_class_throttle_unreserve(metaslab_class_t *mc, int slots,
+    int allocator, zio_t *zio)
 {
        ASSERT(mc->mc_alloc_throttle_enabled);
        mutex_enter(&mc->mc_lock);
        for (int d = 0; d < slots; d++) {
-               (void) refcount_remove(&mc->mc_alloc_slots, zio);
+               (void) refcount_remove(&mc->mc_alloc_slots[allocator],
+                   zio);
        }
        mutex_exit(&mc->mc_lock);
 }
@@ -3602,7 +3893,7 @@ metaslab_claim_concrete(vdev_t *vd, uint64_t offset, uint64_t size,
        mutex_enter(&msp->ms_lock);
 
        if ((txg != 0 && spa_writeable(spa)) || !msp->ms_loaded)
-               error = metaslab_activate(msp, METASLAB_WEIGHT_SECONDARY);
+               error = metaslab_activate(msp, 0, METASLAB_WEIGHT_CLAIM);
 
        if (error == 0 &&
            !range_tree_contains(msp->ms_allocatable, offset, size))
@@ -3707,7 +3998,7 @@ metaslab_claim_dva(spa_t *spa, const dva_t *dva, uint64_t txg)
 int
 metaslab_alloc(spa_t *spa, metaslab_class_t *mc, uint64_t psize, blkptr_t *bp,
     int ndvas, uint64_t txg, blkptr_t *hintbp, int flags,
-    zio_alloc_list_t *zal, zio_t *zio)
+    zio_alloc_list_t *zal, zio_t *zio, int allocator)
 {
        dva_t *dva = bp->blk_dva;
        dva_t *hintdva = hintbp->blk_dva;
@@ -3730,12 +4021,13 @@ metaslab_alloc(spa_t *spa, metaslab_class_t *mc, uint64_t psize, blkptr_t *bp,
 
        for (int d = 0; d < ndvas; d++) {
                error = metaslab_alloc_dva(spa, mc, psize, dva, d, hintdva,
-                   txg, flags, zal);
+                   txg, flags, zal, allocator);
                if (error != 0) {
                        for (d--; d >= 0; d--) {
                                metaslab_unalloc_dva(spa, &dva[d], txg);
                                metaslab_group_alloc_decrement(spa,
-                                   DVA_GET_VDEV(&dva[d]), zio, flags);
+                                   DVA_GET_VDEV(&dva[d]), zio, flags,
+                                   allocator, B_FALSE);
                                bzero(&dva[d], sizeof (dva_t));
                        }
                        spa_config_exit(spa, SCL_ALLOC, FTAG);
@@ -3746,7 +4038,7 @@ metaslab_alloc(spa_t *spa, metaslab_class_t *mc, uint64_t psize, blkptr_t *bp,
                         * based on the newly allocated dva.
                         */
                        metaslab_group_alloc_increment(spa,
-                           DVA_GET_VDEV(&dva[d]), zio, flags);
+                           DVA_GET_VDEV(&dva[d]), zio, flags, allocator);
                }
 
        }
@@ -3830,9 +4122,11 @@ metaslab_claim(spa_t *spa, const blkptr_t *bp, uint64_t txg)
 
        spa_config_enter(spa, SCL_ALLOC, FTAG, RW_READER);
 
-       for (int d = 0; d < ndvas; d++)
-               if ((error = metaslab_claim_dva(spa, &dva[d], txg)) != 0)
+       for (int d = 0; d < ndvas; d++) {
+               error = metaslab_claim_dva(spa, &dva[d], txg);
+               if (error != 0)
                        break;
+       }
 
        spa_config_exit(spa, SCL_ALLOC, FTAG);
 
@@ -3958,7 +4252,7 @@ metaslab_check_free(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
 }
 
 #if defined(_KERNEL)
-/* CSTYLED */
+/* BEGIN CSTYLED */
 module_param(metaslab_aliquot, ulong, 0644);
 MODULE_PARM_DESC(metaslab_aliquot,
        "allocation granularity (a.k.a. stripe size)");
@@ -4007,8 +4301,9 @@ module_param(zfs_metaslab_switch_threshold, int, 0644);
 MODULE_PARM_DESC(zfs_metaslab_switch_threshold,
        "segment-based metaslab selection maximum buckets before switching");
 
-/* CSTYLED */
 module_param(metaslab_force_ganging, ulong, 0644);
 MODULE_PARM_DESC(metaslab_force_ganging,
        "blocks larger than this size are forced to be gang blocks");
+/* END CSTYLED */
+
 #endif