]> git.proxmox.com Git - mirror_zfs.git/blobdiff - module/zfs/zio.c
Extend deadman logic
[mirror_zfs.git] / module / zfs / zio.c
index 8c0543cf92703e02d5fb855fe2d0b739e7205866..263c77e4a2d335e4126cdb18feb05e7da2c34577 100644 (file)
 #include <sys/ddt.h>
 #include <sys/blkptr.h>
 #include <sys/zfeature.h>
+#include <sys/dsl_scan.h>
 #include <sys/metaslab_impl.h>
 #include <sys/time.h>
 #include <sys/trace_zio.h>
 #include <sys/abd.h>
+#include <sys/dsl_crypt.h>
 
 /*
  * ==========================================================================
@@ -167,10 +169,10 @@ zio_init(void)
                 */
                align = 8 * SPA_MINBLOCKSIZE;
 #else
-               if (size <= 4 * SPA_MINBLOCKSIZE) {
+               if (size < PAGESIZE) {
                        align = SPA_MINBLOCKSIZE;
                } else if (IS_P2ALIGNED(size, p2 >> 2)) {
-                       align = MIN(p2 >> 2, PAGESIZE);
+                       align = PAGESIZE;
                }
 #endif
 
@@ -310,6 +312,12 @@ zio_data_buf_free(void *buf, size_t size)
        kmem_cache_free(zio_data_buf_cache[c], buf);
 }
 
+static void
+zio_abd_free(void *abd, size_t size)
+{
+       abd_free((abd_t *)abd);
+}
+
 /*
  * ==========================================================================
  * Push and pop I/O transform buffers
@@ -362,7 +370,7 @@ zio_pop_transforms(zio_t *zio)
 
 /*
  * ==========================================================================
- * I/O transform callbacks for subblocks and decompression
+ * I/O transform callbacks for subblocks, decompression, and decryption
  * ==========================================================================
  */
 static void
@@ -388,6 +396,126 @@ zio_decompress(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
        }
 }
 
+static void
+zio_decrypt(zio_t *zio, abd_t *data, uint64_t size)
+{
+       int ret;
+       void *tmp;
+       blkptr_t *bp = zio->io_bp;
+       uint64_t lsize = BP_GET_LSIZE(bp);
+       dmu_object_type_t ot = BP_GET_TYPE(bp);
+       uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
+       uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
+       uint8_t mac[ZIO_DATA_MAC_LEN];
+       boolean_t no_crypt = B_FALSE;
+
+       ASSERT(BP_USES_CRYPT(bp));
+       ASSERT3U(size, !=, 0);
+
+       if (zio->io_error != 0)
+               return;
+
+       /*
+        * Verify the cksum of MACs stored in an indirect bp. It will always
+        * be possible to verify this since it does not require an encryption
+        * key.
+        */
+       if (BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM(bp)) {
+               zio_crypt_decode_mac_bp(bp, mac);
+
+               if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF) {
+                       /*
+                        * We haven't decompressed the data yet, but
+                        * zio_crypt_do_indirect_mac_checksum() requires
+                        * decompressed data to be able to parse out the MACs
+                        * from the indirect block. We decompress it now and
+                        * throw away the result after we are finished.
+                        */
+                       tmp = zio_buf_alloc(lsize);
+                       ret = zio_decompress_data(BP_GET_COMPRESS(bp),
+                           zio->io_abd, tmp, zio->io_size, lsize);
+                       if (ret != 0) {
+                               ret = SET_ERROR(EIO);
+                               goto error;
+                       }
+                       ret = zio_crypt_do_indirect_mac_checksum(B_FALSE,
+                           tmp, lsize, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp), mac);
+                       zio_buf_free(tmp, lsize);
+               } else {
+                       ret = zio_crypt_do_indirect_mac_checksum_abd(B_FALSE,
+                           zio->io_abd, size, BP_SHOULD_BYTESWAP(bp), mac);
+               }
+               abd_copy(data, zio->io_abd, size);
+
+               if (ret != 0)
+                       goto error;
+
+               return;
+       }
+
+       /*
+        * If this is an authenticated block, just check the MAC. It would be
+        * nice to separate this out into its own flag, but for the moment
+        * enum zio_flag is out of bits.
+        */
+       if (BP_IS_AUTHENTICATED(bp)) {
+               if (ot == DMU_OT_OBJSET) {
+                       ret = spa_do_crypt_objset_mac_abd(B_FALSE, zio->io_spa,
+                           zio->io_bookmark.zb_objset, zio->io_abd, size,
+                           BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
+               } else {
+                       zio_crypt_decode_mac_bp(bp, mac);
+                       ret = spa_do_crypt_mac_abd(B_FALSE, zio->io_spa,
+                           zio->io_bookmark.zb_objset, zio->io_abd, size, mac);
+               }
+               abd_copy(data, zio->io_abd, size);
+
+               if (ret != 0)
+                       goto error;
+
+               return;
+       }
+
+       zio_crypt_decode_params_bp(bp, salt, iv);
+
+       if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
+               tmp = abd_borrow_buf_copy(zio->io_abd, sizeof (zil_chain_t));
+               zio_crypt_decode_mac_zil(tmp, mac);
+               abd_return_buf(zio->io_abd, tmp, sizeof (zil_chain_t));
+       } else {
+               zio_crypt_decode_mac_bp(bp, mac);
+       }
+
+       ret = spa_do_crypt_abd(B_FALSE, zio->io_spa, zio->io_bookmark.zb_objset,
+           bp, bp->blk_birth, size, data, zio->io_abd, iv, mac, salt,
+           &no_crypt);
+       if (no_crypt)
+               abd_copy(data, zio->io_abd, size);
+
+       if (ret != 0)
+               goto error;
+
+       return;
+
+error:
+       /* assert that the key was found unless this was speculative */
+       ASSERT(ret != ENOENT || (zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE));
+
+       /*
+        * If there was a decryption / authentication error return EIO as
+        * the io_error. If this was not a speculative zio, create an ereport.
+        */
+       if (ret == ECKSUM) {
+               ret = SET_ERROR(EIO);
+               if ((zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE) == 0) {
+                       zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_AUTHENTICATION,
+                           zio->io_spa, NULL, &zio->io_bookmark, zio, 0, 0);
+               }
+       } else {
+               zio->io_error = ret;
+       }
+}
+
 /*
  * ==========================================================================
  * I/O parent/child relationships and pipeline interlocks
@@ -411,6 +539,8 @@ zio_walk_children(zio_t *pio, zio_link_t **zl)
 {
        list_t *cl = &pio->io_child_list;
 
+       ASSERT(MUTEX_HELD(&pio->io_lock));
+
        *zl = (*zl == NULL) ? list_head(cl) : list_next(cl, *zl);
        if (*zl == NULL)
                return (NULL);
@@ -433,7 +563,6 @@ void
 zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
 {
        zio_link_t *zl = kmem_cache_alloc(zio_link_cache, KM_SLEEP);
-       int w;
 
        /*
         * Logical I/Os can have logical, gang, or vdev children.
@@ -441,17 +570,17 @@ zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
         * 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);
+       ASSERT3S(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);
+       mutex_enter(&cio->io_lock);
 
        ASSERT(pio->io_state[ZIO_WAIT_DONE] == 0);
 
-       for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
+       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);
@@ -460,8 +589,8 @@ zio_add_child(zio_t *pio, zio_t *cio)
        pio->io_child_count++;
        cio->io_parent_count++;
 
-       mutex_exit(&pio->io_lock);
        mutex_exit(&cio->io_lock);
+       mutex_exit(&pio->io_lock);
 }
 
 static void
@@ -470,8 +599,8 @@ zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
        ASSERT(zl->zl_parent == pio);
        ASSERT(zl->zl_child == cio);
 
-       mutex_enter(&cio->io_lock);
        mutex_enter(&pio->io_lock);
+       mutex_enter(&cio->io_lock);
 
        list_remove(&pio->io_child_list, zl);
        list_remove(&cio->io_parent_list, zl);
@@ -479,8 +608,8 @@ zio_remove_child(zio_t *pio, zio_t *cio, zio_link_t *zl)
        pio->io_child_count--;
        cio->io_parent_count--;
 
-       mutex_exit(&pio->io_lock);
        mutex_exit(&cio->io_lock);
+       mutex_exit(&pio->io_lock);
        kmem_cache_free(zio_link_cache, zl);
 }
 
@@ -600,7 +729,7 @@ zio_create(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
        ASSERT(!bp || !(flags & ZIO_FLAG_CONFIG_WRITER));
        ASSERT(vd || stage == ZIO_STAGE_OPEN);
 
-       IMPLY(lsize != psize, (flags & ZIO_FLAG_RAW) != 0);
+       IMPLY(lsize != psize, (flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS) != 0);
 
        zio = kmem_cache_alloc(zio_cache, KM_SLEEP);
        bzero(zio, sizeof (zio_t));
@@ -704,8 +833,6 @@ zio_root(spa_t *spa, zio_done_func_t *done, void *private, enum zio_flag flags)
 void
 zfs_blkptr_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
 {
-       int i;
-
        if (!DMU_OT_IS_VALID(BP_GET_TYPE(bp))) {
                zfs_panic_recover("blkptr at %p has invalid TYPE %llu",
                    bp, (longlong_t)BP_GET_TYPE(bp));
@@ -744,17 +871,16 @@ zfs_blkptr_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
         * allows the birth time of log blocks (and dmu_sync()-ed blocks
         * that are in the log) to be arbitrarily large.
         */
-       for (i = 0; i < BP_GET_NDVAS(bp); i++) {
+       for (int i = 0; i < BP_GET_NDVAS(bp); i++) {
                uint64_t vdevid = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
-               vdev_t *vd;
-               uint64_t offset, asize;
+
                if (vdevid >= spa->spa_root_vdev->vdev_children) {
                        zfs_panic_recover("blkptr at %p DVA %u has invalid "
                            "VDEV %llu",
                            bp, i, (longlong_t)vdevid);
                        continue;
                }
-               vd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[vdevid];
+               vdev_t *vd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[vdevid];
                if (vd == NULL) {
                        zfs_panic_recover("blkptr at %p DVA %u has invalid "
                            "VDEV %llu",
@@ -775,8 +901,8 @@ zfs_blkptr_verify(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
                         */
                        continue;
                }
-               offset = DVA_GET_OFFSET(&bp->blk_dva[i]);
-               asize = DVA_GET_ASIZE(&bp->blk_dva[i]);
+               uint64_t offset = DVA_GET_OFFSET(&bp->blk_dva[i]);
+               uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(&bp->blk_dva[i]);
                if (BP_IS_GANG(bp))
                        asize = vdev_psize_to_asize(vd, SPA_GANGBLOCKSIZE);
                if (offset + asize > vd->vdev_asize) {
@@ -838,9 +964,12 @@ zio_write(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *bp,
         * Data can be NULL if we are going to call zio_write_override() to
         * provide the already-allocated BP.  But we may need the data to
         * verify a dedup hit (if requested).  In this case, don't try to
-        * dedup (just take the already-allocated BP verbatim).
+        * dedup (just take the already-allocated BP verbatim). Encrypted
+        * dedup blocks need data as well so we also disable dedup in this
+        * case.
         */
-       if (data == NULL && zio->io_prop.zp_dedup_verify) {
+       if (data == NULL &&
+           (zio->io_prop.zp_dedup_verify || zio->io_prop.zp_encrypt)) {
                zio->io_prop.zp_dedup = zio->io_prop.zp_dedup_verify = B_FALSE;
        }
 
@@ -924,6 +1053,7 @@ zio_free_sync(zio_t *pio, spa_t *spa, uint64_t txg, const blkptr_t *bp,
 
        metaslab_check_free(spa, bp);
        arc_freed(spa, bp);
+       dsl_scan_freed(spa, bp);
 
        /*
         * GANG and DEDUP blocks can induce a read (for the gang block header,
@@ -1153,9 +1283,9 @@ zio_flush(zio_t *zio, vdev_t *vd)
 void
 zio_shrink(zio_t *zio, uint64_t size)
 {
-       ASSERT(zio->io_executor == NULL);
-       ASSERT(zio->io_orig_size == zio->io_size);
-       ASSERT(size <= zio->io_size);
+       ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
+       ASSERT3U(zio->io_orig_size, ==, zio->io_size);
+       ASSERT3U(size, <=, zio->io_size);
 
        /*
         * We don't shrink for raidz because of problems with the
@@ -1180,16 +1310,23 @@ static int
 zio_read_bp_init(zio_t *zio)
 {
        blkptr_t *bp = zio->io_bp;
+       uint64_t psize =
+           BP_IS_EMBEDDED(bp) ? BPE_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_PSIZE(bp);
 
        if (BP_GET_COMPRESS(bp) != ZIO_COMPRESS_OFF &&
            zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
-           !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW)) {
-               uint64_t psize =
-                   BP_IS_EMBEDDED(bp) ? BPE_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_PSIZE(bp);
+           !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS)) {
                zio_push_transform(zio, abd_alloc_sametype(zio->io_abd, psize),
                    psize, psize, zio_decompress);
        }
 
+       if (((BP_IS_PROTECTED(bp) && !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT)) ||
+           BP_HAS_INDIRECT_MAC_CKSUM(bp)) &&
+           zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL) {
+               zio_push_transform(zio, abd_alloc_sametype(zio->io_abd, psize),
+                   psize, psize, zio_decrypt);
+       }
+
        if (BP_IS_EMBEDDED(bp) && BPE_GET_ETYPE(bp) == BP_EMBEDDED_TYPE_DATA) {
                int psize = BPE_GET_PSIZE(bp);
                void *data = abd_borrow_buf(zio->io_abd, psize);
@@ -1216,7 +1353,6 @@ zio_read_bp_init(zio_t *zio)
 static int
 zio_write_bp_init(zio_t *zio)
 {
-
        if (!IO_IS_ALLOCATING(zio))
                return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
 
@@ -1255,7 +1391,8 @@ zio_write_bp_init(zio_t *zio)
                ASSERT((zio_checksum_table[zp->zp_checksum].ci_flags &
                    ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP) || zp->zp_dedup_verify);
 
-               if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum) {
+               if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == zp->zp_checksum &&
+                   !zp->zp_encrypt) {
                        BP_SET_DEDUP(bp, 1);
                        zio->io_pipeline |= ZIO_STAGE_DDT_WRITE;
                        return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
@@ -1284,8 +1421,6 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
        uint64_t psize = zio->io_size;
        int pass = 1;
 
-       EQUIV(lsize != psize, (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW) != 0);
-
        /*
         * If our children haven't all reached the ready stage,
         * wait for them and then repeat this pipeline stage.
@@ -1335,13 +1470,15 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
        }
 
        /* If it's a compressed write that is not raw, compress the buffer. */
-       if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF && psize == lsize) {
+       if (compress != ZIO_COMPRESS_OFF &&
+           !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS)) {
                void *cbuf = zio_buf_alloc(lsize);
                psize = zio_compress_data(compress, zio->io_abd, cbuf, lsize);
                if (psize == 0 || psize == lsize) {
                        compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
                        zio_buf_free(cbuf, lsize);
-               } else if (!zp->zp_dedup && psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
+               } else if (!zp->zp_dedup && !zp->zp_encrypt &&
+                   psize <= BPE_PAYLOAD_SIZE &&
                    zp->zp_level == 0 && !DMU_OT_HAS_FILL(zp->zp_type) &&
                    spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
                        encode_embedded_bp_compressed(bp,
@@ -1364,11 +1501,8 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
                         * in that we charge for the padding used to fill out
                         * the last sector.
                         */
-                       size_t rounded;
-
                        ASSERT3U(spa->spa_min_ashift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
-
-                       rounded = (size_t)P2ROUNDUP(psize,
+                       size_t rounded = (size_t)P2ROUNDUP(psize,
                            1ULL << spa->spa_min_ashift);
                        if (rounded >= lsize) {
                                compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
@@ -1408,8 +1542,8 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
        if (!BP_IS_HOLE(bp) && bp->blk_birth == zio->io_txg &&
            BP_GET_PSIZE(bp) == psize &&
            pass >= zfs_sync_pass_rewrite) {
-               enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
                ASSERT(psize != 0);
+               enum zio_stage gang_stages = zio->io_pipeline & ZIO_GANG_STAGES;
                zio->io_pipeline = ZIO_REWRITE_PIPELINE | gang_stages;
                zio->io_flags |= ZIO_FLAG_IO_REWRITE;
        } else {
@@ -1439,6 +1573,8 @@ zio_write_compress(zio_t *zio)
                if (zp->zp_dedup) {
                        ASSERT(zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
                        ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
+                       ASSERT(!zp->zp_encrypt ||
+                           DMU_OT_IS_ENCRYPTED(zp->zp_type));
                        zio->io_pipeline = ZIO_DDT_WRITE_PIPELINE;
                }
                if (zp->zp_nopwrite) {
@@ -1515,9 +1651,8 @@ zio_taskq_member(zio_t *zio, zio_taskq_type_t q)
 {
        kthread_t *executor = zio->io_executor;
        spa_t *spa = zio->io_spa;
-       zio_type_t t;
 
-       for (t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
+       for (zio_type_t t = 0; t < ZIO_TYPES; t++) {
                spa_taskqs_t *tqs = &spa->spa_zio_taskq[t][q];
                uint_t i;
                for (i = 0; i < tqs->stqs_count; i++) {
@@ -1613,6 +1748,80 @@ zio_delay_interrupt(zio_t *zio)
        zio_interrupt(zio);
 }
 
+static void
+zio_deadman_impl(zio_t *pio)
+{
+       zio_t *cio, *cio_next;
+       zio_link_t *zl = NULL;
+       vdev_t *vd = pio->io_vd;
+
+       if (vd != NULL && vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
+               vdev_queue_t *vq = &vd->vdev_queue;
+               zbookmark_phys_t *zb = &pio->io_bookmark;
+               uint64_t delta = gethrtime() - pio->io_timestamp;
+               uint64_t failmode = spa_get_deadman_failmode(pio->io_spa);
+
+               zfs_dbgmsg("slow zio: zio=%p timestamp=%llu "
+                   "delta=%llu queued=%llu io=%llu "
+                   "path=%s last=%llu "
+                   "type=%d priority=%d flags=0x%x "
+                   "stage=0x%x pipeline=0x%x pipeline-trace=0x%x "
+                   "objset=%llu object=%llu level=%llu blkid=%llu "
+                   "offset=%llu size=%llu error=%d",
+                   pio, pio->io_timestamp,
+                   delta, pio->io_delta, pio->io_delay,
+                   vd->vdev_path, vq->vq_io_complete_ts,
+                   pio->io_type, pio->io_priority, pio->io_flags,
+                   pio->io_state, pio->io_pipeline, pio->io_pipeline_trace,
+                   zb->zb_objset, zb->zb_object, zb->zb_level, zb->zb_blkid,
+                   pio->io_offset, pio->io_size, pio->io_error);
+               zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DEADMAN,
+                   pio->io_spa, vd, zb, pio, 0, 0);
+
+               if (failmode == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
+                   taskq_empty_ent(&pio->io_tqent)) {
+                       zio_interrupt(pio);
+               }
+       }
+
+       mutex_enter(&pio->io_lock);
+       for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
+               cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
+               zio_deadman_impl(cio);
+       }
+       mutex_exit(&pio->io_lock);
+}
+
+/*
+ * Log the critical information describing this zio and all of its children
+ * using the zfs_dbgmsg() interface then post deadman event for the ZED.
+ */
+void
+zio_deadman(zio_t *pio, char *tag)
+{
+       spa_t *spa = pio->io_spa;
+       char *name = spa_name(spa);
+
+       if (!zfs_deadman_enabled || spa_suspended(spa))
+               return;
+
+       zio_deadman_impl(pio);
+
+       switch (spa_get_deadman_failmode(spa)) {
+       case ZIO_FAILURE_MODE_WAIT:
+               zfs_dbgmsg("%s waiting for hung I/O to pool '%s'", tag, name);
+               break;
+
+       case ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE:
+               zfs_dbgmsg("%s restarting hung I/O for pool '%s'", tag, name);
+               break;
+
+       case ZIO_FAILURE_MODE_PANIC:
+               fm_panic("%s determined I/O to pool '%s' is hung.", tag, name);
+               break;
+       }
+}
+
 /*
  * Execute the I/O pipeline until one of the following occurs:
  * (1) the I/O completes; (2) the pipeline stalls waiting for
@@ -1742,10 +1951,11 @@ __zio_execute(zio_t *zio)
 int
 zio_wait(zio_t *zio)
 {
+       long timeout = MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_ziotime_ms);
        int error;
 
-       ASSERT(zio->io_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
-       ASSERT(zio->io_executor == NULL);
+       ASSERT3S(zio->io_stage, ==, ZIO_STAGE_OPEN);
+       ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
 
        zio->io_waiter = curthread;
        ASSERT0(zio->io_queued_timestamp);
@@ -1754,8 +1964,19 @@ zio_wait(zio_t *zio)
        __zio_execute(zio);
 
        mutex_enter(&zio->io_lock);
-       while (zio->io_executor != NULL)
-               cv_wait_io(&zio->io_cv, &zio->io_lock);
+       while (zio->io_executor != NULL) {
+               error = cv_timedwait_io(&zio->io_cv, &zio->io_lock,
+                   ddi_get_lbolt() + timeout);
+
+               if (zfs_deadman_enabled && error == -1 &&
+                   gethrtime() - zio->io_queued_timestamp >
+                   spa_deadman_ziotime(zio->io_spa)) {
+                       mutex_exit(&zio->io_lock);
+                       timeout = MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_checktime_ms);
+                       zio_deadman(zio, FTAG);
+                       mutex_enter(&zio->io_lock);
+               }
+       }
        mutex_exit(&zio->io_lock);
 
        error = zio->io_error;
@@ -1767,7 +1988,7 @@ zio_wait(zio_t *zio)
 void
 zio_nowait(zio_t *zio)
 {
-       ASSERT(zio->io_executor == NULL);
+       ASSERT3P(zio->io_executor, ==, NULL);
 
        if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL &&
            zio_unique_parent(zio) == NULL) {
@@ -1793,7 +2014,7 @@ zio_nowait(zio_t *zio)
 
 /*
  * ==========================================================================
- * Reexecute or suspend/resume failed I/O
+ * Reexecute, cancel, or suspend/resume failed I/O
  * ==========================================================================
  */
 
@@ -1801,8 +2022,6 @@ static void
 zio_reexecute(zio_t *pio)
 {
        zio_t *cio, *cio_next;
-       int c, w;
-       zio_link_t *zl = NULL;
 
        ASSERT(pio->io_child_type == ZIO_CHILD_LOGICAL);
        ASSERT(pio->io_orig_stage == ZIO_STAGE_OPEN);
@@ -1816,9 +2035,9 @@ zio_reexecute(zio_t *pio)
        pio->io_flags |= ZIO_FLAG_REEXECUTED;
        pio->io_pipeline_trace = 0;
        pio->io_error = 0;
-       for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
+       for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
                pio->io_state[w] = 0;
-       for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
+       for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
                pio->io_child_error[c] = 0;
 
        if (IO_IS_ALLOCATING(pio))
@@ -1831,14 +2050,17 @@ zio_reexecute(zio_t *pio)
         * the remainder of pio's io_child_list, from 'cio_next' onward,
         * cannot be affected by any side effects of reexecuting 'cio'.
         */
+       zio_link_t *zl = NULL;
+       mutex_enter(&pio->io_lock);
        for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
                cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
-               mutex_enter(&pio->io_lock);
-               for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
+               for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
                        pio->io_children[cio->io_child_type][w]++;
                mutex_exit(&pio->io_lock);
                zio_reexecute(cio);
+               mutex_enter(&pio->io_lock);
        }
+       mutex_exit(&pio->io_lock);
 
        /*
         * Now that all children have been reexecuted, execute the parent.
@@ -1862,7 +2084,8 @@ zio_suspend(spa_t *spa, zio_t *zio)
        cmn_err(CE_WARN, "Pool '%s' has encountered an uncorrectable I/O "
            "failure and has been suspended.\n", spa_name(spa));
 
-       zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL, NULL, 0, 0);
+       zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO_FAILURE, spa, NULL,
+           NULL, NULL, 0, 0);
 
        mutex_enter(&spa->spa_suspend_lock);
 
@@ -2094,9 +2317,8 @@ static void
 zio_gang_node_free(zio_gang_node_t **gnpp)
 {
        zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
-       int g;
 
-       for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
+       for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
                ASSERT(gn->gn_child[g] == NULL);
 
        zio_buf_free(gn->gn_gbh, SPA_GANGBLOCKSIZE);
@@ -2108,12 +2330,11 @@ static void
 zio_gang_tree_free(zio_gang_node_t **gnpp)
 {
        zio_gang_node_t *gn = *gnpp;
-       int g;
 
        if (gn == NULL)
                return;
 
-       for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
+       for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++)
                zio_gang_tree_free(&gn->gn_child[g]);
 
        zio_gang_node_free(gnpp);
@@ -2139,7 +2360,6 @@ zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
        zio_t *gio = zio->io_gang_leader;
        zio_gang_node_t *gn = zio->io_private;
        blkptr_t *bp = zio->io_bp;
-       int g;
 
        ASSERT(gio == zio_unique_parent(zio));
        ASSERT(zio->io_child_count == 0);
@@ -2157,7 +2377,7 @@ zio_gang_tree_assemble_done(zio_t *zio)
 
        abd_put(zio->io_abd);
 
-       for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
+       for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
                blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
                if (!BP_IS_GANG(gbp))
                        continue;
@@ -2171,7 +2391,6 @@ zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, abd_t *data,
 {
        zio_t *gio = pio->io_gang_leader;
        zio_t *zio;
-       int g;
 
        ASSERT(BP_IS_GANG(bp) == !!gn);
        ASSERT(BP_GET_CHECKSUM(bp) == BP_GET_CHECKSUM(gio->io_bp));
@@ -2186,7 +2405,7 @@ zio_gang_tree_issue(zio_t *pio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp, abd_t *data,
        if (gn != NULL) {
                ASSERT(gn->gn_gbh->zg_tail.zec_magic == ZEC_MAGIC);
 
-               for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
+               for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
                        blkptr_t *gbp = &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g];
                        if (BP_IS_HOLE(gbp))
                                continue;
@@ -2247,7 +2466,6 @@ zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
        dva_t *cdva = zio->io_bp->blk_dva;
        dva_t *pdva = pio->io_bp->blk_dva;
        uint64_t asize;
-       int d;
        ASSERTV(zio_t *gio = zio->io_gang_leader);
 
        if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp))
@@ -2262,7 +2480,7 @@ zio_write_gang_member_ready(zio_t *zio)
        ASSERT3U(BP_GET_NDVAS(zio->io_bp), <=, BP_GET_NDVAS(pio->io_bp));
 
        mutex_enter(&pio->io_lock);
-       for (d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
+       for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(zio->io_bp); d++) {
                ASSERT(DVA_GET_GANG(&pdva[d]));
                asize = DVA_GET_ASIZE(&pdva[d]);
                asize += DVA_GET_ASIZE(&cdva[d]);
@@ -2292,9 +2510,17 @@ zio_write_gang_block(zio_t *pio)
        uint64_t resid = pio->io_size;
        uint64_t lsize;
        int copies = gio->io_prop.zp_copies;
-       int gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
+       int gbh_copies;
        zio_prop_t zp;
-       int g, error;
+       int error;
+
+       /*
+        * encrypted blocks need DVA[2] free so encrypted gang headers can't
+        * have a third copy.
+        */
+       gbh_copies = MIN(copies + 1, spa_max_replication(spa));
+       if (gio->io_prop.zp_encrypt && gbh_copies >= SPA_DVAS_PER_BP)
+               gbh_copies = SPA_DVAS_PER_BP - 1;
 
        int flags = METASLAB_HINTBP_FAVOR | METASLAB_GANG_HEADER;
        if (pio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING) {
@@ -2361,9 +2587,7 @@ zio_write_gang_block(zio_t *pio)
        /*
         * Create and nowait the gang children.
         */
-       for (g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
-               zio_t *cio;
-
+       for (int g = 0; resid != 0; resid -= lsize, g++) {
                lsize = P2ROUNDUP(resid / (SPA_GBH_NBLKPTRS - g),
                    SPA_MINBLOCKSIZE);
                ASSERT(lsize >= SPA_MINBLOCKSIZE && lsize <= resid);
@@ -2376,8 +2600,13 @@ zio_write_gang_block(zio_t *pio)
                zp.zp_dedup = B_FALSE;
                zp.zp_dedup_verify = B_FALSE;
                zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
+               zp.zp_encrypt = gio->io_prop.zp_encrypt;
+               zp.zp_byteorder = gio->io_prop.zp_byteorder;
+               bzero(zp.zp_salt, ZIO_DATA_SALT_LEN);
+               bzero(zp.zp_iv, ZIO_DATA_IV_LEN);
+               bzero(zp.zp_mac, ZIO_DATA_MAC_LEN);
 
-               cio = zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
+               zio_t *cio = zio_write(zio, spa, txg, &gbh->zg_blkptr[g],
                    abd_get_offset(pio->io_abd, pio->io_size - resid), lsize,
                    lsize, &zp, zio_write_gang_member_ready, NULL, NULL,
                    zio_write_gang_done, &gn->gn_child[g], pio->io_priority,
@@ -2454,6 +2683,7 @@ zio_nop_write(zio_t *zio)
        if (BP_IS_HOLE(bp_orig) ||
            !(zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_flags &
            ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) ||
+           BP_IS_ENCRYPTED(bp) || BP_IS_ENCRYPTED(bp_orig) ||
            BP_GET_CHECKSUM(bp) != BP_GET_CHECKSUM(bp_orig) ||
            BP_GET_COMPRESS(bp) != BP_GET_COMPRESS(bp_orig) ||
            BP_GET_DEDUP(bp) != BP_GET_DEDUP(bp_orig) ||
@@ -2510,7 +2740,6 @@ static int
 zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
 {
        blkptr_t *bp = zio->io_bp;
-       int p;
 
        ASSERT(BP_GET_DEDUP(bp));
        ASSERT(BP_GET_PSIZE(bp) == zio->io_size);
@@ -2529,7 +2758,7 @@ zio_ddt_read_start(zio_t *zio)
                if (ddp_self == NULL)
                        return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
 
-               for (p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
+               for (int p = 0; p < DDT_PHYS_TYPES; p++, ddp++) {
                        if (ddp->ddp_phys_birth == 0 || ddp == ddp_self)
                                continue;
                        ddt_bp_create(ddt->ddt_checksum, &dde->dde_key, ddp,
@@ -2592,7 +2821,6 @@ static boolean_t
 zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
 {
        spa_t *spa = zio->io_spa;
-       int p;
        boolean_t do_raw = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW);
 
        ASSERT(!(zio->io_bp_override && do_raw));
@@ -2603,13 +2831,13 @@ zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
         * pushed the I/O transforms.  That's an important optimization
         * because otherwise we'd compress/encrypt all dmu_sync() data twice.
         * However, we should never get a raw, override zio so in these
-        * cases we can compare the io_data directly. This is useful because
+        * cases we can compare the io_abd directly. This is useful because
         * it allows us to do dedup verification even if we don't have access
         * to the original data (for instance, if the encryption keys aren't
         * loaded).
         */
 
-       for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
+       for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
                zio_t *lio = dde->dde_lead_zio[p];
 
                if (lio != NULL && do_raw) {
@@ -2621,7 +2849,7 @@ zio_ddt_collision(zio_t *zio, ddt_t *ddt, ddt_entry_t *dde)
                }
        }
 
-       for (p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
+       for (int p = DDT_PHYS_SINGLE; p <= DDT_PHYS_TRIPLE; p++) {
                ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
 
                if (ddp->ddp_phys_birth != 0 && do_raw) {
@@ -2694,7 +2922,6 @@ zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
        ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
        ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
        zio_t *pio;
-       zio_link_t *zl;
 
        if (zio->io_error)
                return;
@@ -2705,7 +2932,7 @@ zio_ddt_child_write_ready(zio_t *zio)
 
        ddt_phys_fill(ddp, zio->io_bp);
 
-       zl = NULL;
+       zio_link_t *zl = NULL;
        while ((pio = zio_walk_parents(zio, &zl)) != NULL)
                ddt_bp_fill(ddp, pio->io_bp, zio->io_txg);
 
@@ -2741,12 +2968,12 @@ static void
 zio_ddt_ditto_write_done(zio_t *zio)
 {
        int p = DDT_PHYS_DITTO;
+       ASSERTV(zio_prop_t *zp = &zio->io_prop);
        blkptr_t *bp = zio->io_bp;
        ddt_t *ddt = ddt_select(zio->io_spa, bp);
        ddt_entry_t *dde = zio->io_private;
        ddt_phys_t *ddp = &dde->dde_phys[p];
        ddt_key_t *ddk = &dde->dde_key;
-       ASSERTV(zio_prop_t *zp = &zio->io_prop);
 
        ddt_enter(ddt);
 
@@ -3071,8 +3298,6 @@ zio_dva_claim(zio_t *zio)
 static void
 zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
 {
-       int g;
-
        ASSERT(bp->blk_birth == zio->io_txg || BP_IS_HOLE(bp));
        ASSERT(zio->io_bp_override == NULL);
 
@@ -3080,7 +3305,7 @@ zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
                metaslab_free(zio->io_spa, bp, bp->blk_birth, B_TRUE);
 
        if (gn != NULL) {
-               for (g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
+               for (int g = 0; g < SPA_GBH_NBLKPTRS; g++) {
                        zio_dva_unallocate(zio, gn->gn_child[g],
                            &gn->gn_gbh->zg_blkptr[g]);
                }
@@ -3091,8 +3316,8 @@ zio_dva_unallocate(zio_t *zio, zio_gang_node_t *gn, blkptr_t *bp)
  * Try to allocate an intent log block.  Return 0 on success, errno on failure.
  */
 int
-zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, uint64_t size,
-    boolean_t use_slog)
+zio_alloc_zil(spa_t *spa, objset_t *os, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp,
+    uint64_t size, boolean_t *slog)
 {
        int error = 1;
        zio_alloc_list_t io_alloc_list;
@@ -3100,17 +3325,16 @@ zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, uint64_t size,
        ASSERT(txg > spa_syncing_txg(spa));
 
        metaslab_trace_init(&io_alloc_list);
-
-       if (use_slog) {
-               error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size,
-                   new_bp, 1, txg, NULL, METASLAB_FASTWRITE,
-                   &io_alloc_list, NULL);
-       }
-
-       if (error) {
+       error = metaslab_alloc(spa, spa_log_class(spa), size, new_bp, 1,
+           txg, NULL, METASLAB_FASTWRITE, &io_alloc_list, NULL);
+       if (error == 0) {
+               *slog = TRUE;
+       } else {
                error = metaslab_alloc(spa, spa_normal_class(spa), size,
                    new_bp, 1, txg, NULL, METASLAB_FASTWRITE,
                    &io_alloc_list, NULL);
+               if (error == 0)
+                       *slog = FALSE;
        }
        metaslab_trace_fini(&io_alloc_list);
 
@@ -3125,6 +3349,26 @@ zio_alloc_zil(spa_t *spa, uint64_t txg, blkptr_t *new_bp, uint64_t size,
                BP_SET_LEVEL(new_bp, 0);
                BP_SET_DEDUP(new_bp, 0);
                BP_SET_BYTEORDER(new_bp, ZFS_HOST_BYTEORDER);
+
+               /*
+                * encrypted blocks will require an IV and salt. We generate
+                * these now since we will not be rewriting the bp at
+                * rewrite time.
+                */
+               if (os->os_encrypted) {
+                       uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
+                       uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
+
+                       BP_SET_CRYPT(new_bp, B_TRUE);
+                       VERIFY0(spa_crypt_get_salt(spa,
+                           dmu_objset_id(os), salt));
+                       VERIFY0(zio_crypt_generate_iv(iv));
+
+                       zio_crypt_encode_params_bp(new_bp, salt, iv);
+               }
+       } else {
+               zfs_dbgmsg("%s: zil block allocation failure: "
+                   "size %llu, error %d", spa_name(spa), size, error);
        }
 
        return (error);
@@ -3184,26 +3428,6 @@ zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
 
        ASSERT3P(zio->io_logical, !=, zio);
 
-       /*
-        * We keep track of time-sensitive I/Os so that the scan thread
-        * can quickly react to certain workloads.  In particular, we care
-        * about non-scrubbing, top-level reads and writes with the following
-        * characteristics:
-        *      - synchronous writes of user data to non-slog devices
-        *      - any reads of user data
-        * When these conditions are met, adjust the timestamp of spa_last_io
-        * which allows the scan thread to adjust its workload accordingly.
-        */
-       if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SCAN_THREAD) && zio->io_bp != NULL &&
-           vd == vd->vdev_top && !vd->vdev_islog &&
-           zio->io_bookmark.zb_objset != DMU_META_OBJSET &&
-           zio->io_txg != spa_syncing_txg(spa)) {
-               uint64_t old = spa->spa_last_io;
-               uint64_t new = ddi_get_lbolt64();
-               if (old != new)
-                       (void) atomic_cas_64(&spa->spa_last_io, old, new);
-       }
-
        align = 1ULL << vd->vdev_top->vdev_ashift;
 
        if (!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_PHYSICAL) &&
@@ -3273,9 +3497,9 @@ zio_vdev_io_start(zio_t *zio)
                        zio_interrupt(zio);
                        return (ZIO_PIPELINE_STOP);
                }
+               zio->io_delay = gethrtime();
        }
 
-       zio->io_delay = gethrtime();
        vd->vdev_ops->vdev_op_io_start(zio);
        return (ZIO_PIPELINE_STOP);
 }
@@ -3303,8 +3527,8 @@ zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
                        vdev_cache_write(zio);
 
                if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
-                       zio->io_error = zio_handle_device_injection(vd,
-                           zio, EIO);
+                       zio->io_error = zio_handle_device_injections(vd, zio,
+                           EIO, EILSEQ);
 
                if (zio_injection_enabled && zio->io_error == 0)
                        zio->io_error = zio_handle_label_injection(zio, EIO);
@@ -3326,13 +3550,42 @@ zio_vdev_io_done(zio_t *zio)
        return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
 }
 
+/*
+ * This function is used to change the priority of an existing zio that is
+ * currently in-flight. This is used by the arc to upgrade priority in the
+ * event that a demand read is made for a block that is currently queued
+ * as a scrub or async read IO. Otherwise, the high priority read request
+ * would end up having to wait for the lower priority IO.
+ */
+void
+zio_change_priority(zio_t *pio, zio_priority_t priority)
+{
+       zio_t *cio, *cio_next;
+       zio_link_t *zl = NULL;
+
+       ASSERT3U(priority, <, ZIO_PRIORITY_NUM_QUEUEABLE);
+
+       if (pio->io_vd != NULL && pio->io_vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
+               vdev_queue_change_io_priority(pio, priority);
+       } else {
+               pio->io_priority = priority;
+       }
+
+       mutex_enter(&pio->io_lock);
+       for (cio = zio_walk_children(pio, &zl); cio != NULL; cio = cio_next) {
+               cio_next = zio_walk_children(pio, &zl);
+               zio_change_priority(cio, priority);
+       }
+       mutex_exit(&pio->io_lock);
+}
+
 /*
  * For non-raidz ZIOs, we can just copy aside the bad data read from the
  * disk, and use that to finish the checksum ereport later.
  */
 static void
 zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
-    const void *good_buf)
+    const abd_t *good_buf)
 {
        /* no processing needed */
        zfs_ereport_finish_checksum(zcr, good_buf, zcr->zcr_cbdata, B_FALSE);
@@ -3342,14 +3595,14 @@ zio_vsd_default_cksum_finish(zio_cksum_report_t *zcr,
 void
 zio_vsd_default_cksum_report(zio_t *zio, zio_cksum_report_t *zcr, void *ignored)
 {
-       void *buf = zio_buf_alloc(zio->io_size);
+       void *abd = abd_alloc_sametype(zio->io_abd, zio->io_size);
 
-       abd_copy_to_buf(buf, zio->io_abd, zio->io_size);
+       abd_copy(abd, zio->io_abd, zio->io_size);
 
        zcr->zcr_cbinfo = zio->io_size;
-       zcr->zcr_cbdata = buf;
+       zcr->zcr_cbdata = abd;
        zcr->zcr_finish = zio_vsd_default_cksum_finish;
-       zcr->zcr_free = zio_buf_free;
+       zcr->zcr_free = zio_abd_free;
 }
 
 static int
@@ -3457,6 +3710,146 @@ zio_vdev_io_bypass(zio_t *zio)
        zio->io_stage = ZIO_STAGE_VDEV_IO_ASSESS >> 1;
 }
 
+/*
+ * ==========================================================================
+ * Encrypt and store encryption parameters
+ * ==========================================================================
+ */
+
+
+/*
+ * This function is used for ZIO_STAGE_ENCRYPT. It is responsible for
+ * managing the storage of encryption parameters and passing them to the
+ * lower-level encryption functions.
+ */
+static int
+zio_encrypt(zio_t *zio)
+{
+       zio_prop_t *zp = &zio->io_prop;
+       spa_t *spa = zio->io_spa;
+       blkptr_t *bp = zio->io_bp;
+       uint64_t psize = BP_GET_PSIZE(bp);
+       dmu_object_type_t ot = BP_GET_TYPE(bp);
+       void *enc_buf = NULL;
+       abd_t *eabd = NULL;
+       uint8_t salt[ZIO_DATA_SALT_LEN];
+       uint8_t iv[ZIO_DATA_IV_LEN];
+       uint8_t mac[ZIO_DATA_MAC_LEN];
+       boolean_t no_crypt = B_FALSE;
+
+       /* the root zio already encrypted the data */
+       if (zio->io_child_type == ZIO_CHILD_GANG)
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+
+       /* only ZIL blocks are re-encrypted on rewrite */
+       if (!IO_IS_ALLOCATING(zio) && ot != DMU_OT_INTENT_LOG)
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+
+       if (!(zp->zp_encrypt || BP_IS_ENCRYPTED(bp))) {
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_FALSE);
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+       }
+
+       /* if we are doing raw encryption set the provided encryption params */
+       if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_RAW_ENCRYPT) {
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
+               BP_SET_BYTEORDER(bp, zp->zp_byteorder);
+               if (ot != DMU_OT_OBJSET)
+                       zio_crypt_encode_mac_bp(bp, zp->zp_mac);
+               if (DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot))
+                       zio_crypt_encode_params_bp(bp, zp->zp_salt, zp->zp_iv);
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+       }
+
+       /* indirect blocks only maintain a cksum of the lower level MACs */
+       if (BP_GET_LEVEL(bp) > 0) {
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
+               VERIFY0(zio_crypt_do_indirect_mac_checksum_abd(B_TRUE,
+                   zio->io_orig_abd, BP_GET_LSIZE(bp), BP_SHOULD_BYTESWAP(bp),
+                   mac));
+               zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+       }
+
+       /*
+        * Objset blocks are a special case since they have 2 256-bit MACs
+        * embedded within them.
+        */
+       if (ot == DMU_OT_OBJSET) {
+               ASSERT0(DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot));
+               ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
+               VERIFY0(spa_do_crypt_objset_mac_abd(B_TRUE, spa,
+                   zio->io_bookmark.zb_objset, zio->io_abd, psize,
+                   BP_SHOULD_BYTESWAP(bp)));
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+       }
+
+       /* unencrypted object types are only authenticated with a MAC */
+       if (!DMU_OT_IS_ENCRYPTED(ot)) {
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
+               VERIFY0(spa_do_crypt_mac_abd(B_TRUE, spa,
+                   zio->io_bookmark.zb_objset, zio->io_abd, psize, mac));
+               zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
+               return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+       }
+
+       /*
+        * Later passes of sync-to-convergence may decide to rewrite data
+        * in place to avoid more disk reallocations. This presents a problem
+        * for encryption because this consitutes rewriting the new data with
+        * the same encryption key and IV. However, this only applies to blocks
+        * in the MOS (particularly the spacemaps) and we do not encrypt the
+        * MOS. We assert that the zio is allocating or an intent log write
+        * to enforce this.
+        */
+       ASSERT(IO_IS_ALLOCATING(zio) || ot == DMU_OT_INTENT_LOG);
+       ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0 || ot == DMU_OT_INTENT_LOG);
+       ASSERT(spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_ENCRYPTION));
+       ASSERT3U(psize, !=, 0);
+
+       enc_buf = zio_buf_alloc(psize);
+       eabd = abd_get_from_buf(enc_buf, psize);
+       abd_take_ownership_of_buf(eabd, B_TRUE);
+
+       /*
+        * For an explanation of what encryption parameters are stored
+        * where, see the block comment in zio_crypt.c.
+        */
+       if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
+               zio_crypt_decode_params_bp(bp, salt, iv);
+       } else {
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
+       }
+
+       /* Perform the encryption. This should not fail */
+       VERIFY0(spa_do_crypt_abd(B_TRUE, spa, zio->io_bookmark.zb_objset, bp,
+           zio->io_txg, psize, zio->io_abd, eabd, iv, mac, salt, &no_crypt));
+
+       /* encode encryption metadata into the bp */
+       if (ot == DMU_OT_INTENT_LOG) {
+               /*
+                * ZIL blocks store the MAC in the embedded checksum, so the
+                * transform must always be applied.
+                */
+               zio_crypt_encode_mac_zil(enc_buf, mac);
+               zio_push_transform(zio, eabd, psize, psize, NULL);
+       } else {
+               BP_SET_CRYPT(bp, B_TRUE);
+               zio_crypt_encode_params_bp(bp, salt, iv);
+               zio_crypt_encode_mac_bp(bp, mac);
+
+               if (no_crypt) {
+                       ASSERT3U(ot, ==, DMU_OT_DNODE);
+                       abd_free(eabd);
+               } else {
+                       zio_push_transform(zio, eabd, psize, psize, NULL);
+               }
+       }
+
+       return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
+}
+
 /*
  * ==========================================================================
  * Generate and verify checksums
@@ -3518,8 +3911,8 @@ zio_checksum_verify(zio_t *zio)
                if (error == ECKSUM &&
                    !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_SPECULATIVE)) {
                        zfs_ereport_start_checksum(zio->io_spa,
-                           zio->io_vd, zio, zio->io_offset,
-                           zio->io_size, NULL, &info);
+                           zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio,
+                           zio->io_offset, zio->io_size, NULL, &info);
                }
        }
 
@@ -3645,10 +4038,10 @@ zio_ready(zio_t *zio)
 static void
 zio_dva_throttle_done(zio_t *zio)
 {
+       ASSERTV(zio_t *lio = zio->io_logical);
        zio_t *pio = zio_unique_parent(zio);
        vdev_t *vd = zio->io_vd;
        int flags = METASLAB_ASYNC_ALLOC;
-       ASSERTV(zio_t *lio = zio->io_logical);
 
        ASSERT3P(zio->io_bp, !=, NULL);
        ASSERT3U(zio->io_type, ==, ZIO_TYPE_WRITE);
@@ -3656,7 +4049,8 @@ zio_dva_throttle_done(zio_t *zio)
        ASSERT3U(zio->io_child_type, ==, ZIO_CHILD_VDEV);
        ASSERT(vd != NULL);
        ASSERT3P(vd, ==, vd->vdev_top);
-       ASSERT(!(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REPAIR | ZIO_FLAG_IO_RETRY)));
+       ASSERT(zio_injection_enabled || !(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_RETRY));
+       ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REPAIR));
        ASSERT(zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_ALLOCATING);
        ASSERT(!(lio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE));
        ASSERT(!(lio->io_orig_flags & ZIO_FLAG_NODATA));
@@ -3706,9 +4100,8 @@ zio_done(zio_t *zio)
         * Always attempt to keep stack usage minimal here since
         * we can be called recurisvely up to 19 levels deep.
         */
-       uint64_t psize = zio->io_size;
+       const uint64_t psize = zio->io_size;
        zio_t *pio, *pio_next;
-       int c, w;
        zio_link_t *zl = NULL;
 
        /*
@@ -3748,8 +4141,8 @@ zio_done(zio_t *zio)
        }
 
 
-       for (c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
-               for (w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
+       for (int c = 0; c < ZIO_CHILD_TYPES; c++)
+               for (int w = 0; w < ZIO_WAIT_TYPES; w++)
                        ASSERT(zio->io_children[c][w] == 0);
 
        if (zio->io_bp != NULL && !BP_IS_EMBEDDED(zio->io_bp)) {
@@ -3788,26 +4181,19 @@ zio_done(zio_t *zio)
                        zio_cksum_report_t *zcr = zio->io_cksum_report;
                        uint64_t align = zcr->zcr_align;
                        uint64_t asize = P2ROUNDUP(psize, align);
-                       char *abuf = NULL;
                        abd_t *adata = zio->io_abd;
 
                        if (asize != psize) {
-                               adata = abd_alloc_linear(asize, B_TRUE);
+                               adata = abd_alloc(asize, B_TRUE);
                                abd_copy(adata, zio->io_abd, psize);
                                abd_zero_off(adata, psize, asize - psize);
                        }
 
-                       if (adata != NULL)
-                               abuf = abd_borrow_buf_copy(adata, asize);
-
                        zio->io_cksum_report = zcr->zcr_next;
                        zcr->zcr_next = NULL;
-                       zcr->zcr_finish(zcr, abuf);
+                       zcr->zcr_finish(zcr, adata);
                        zfs_ereport_free_checksum(zcr);
 
-                       if (adata != NULL)
-                               abd_return_buf(adata, abuf, asize);
-
                        if (asize != psize)
                                abd_free(adata);
                }
@@ -3825,7 +4211,7 @@ zio_done(zio_t *zio)
        if (zio->io_delay >= MSEC2NSEC(zio_delay_max)) {
                if (zio->io_vd != NULL && !vdev_is_dead(zio->io_vd))
                        zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DELAY, zio->io_spa,
-                           zio->io_vd, zio, 0, 0);
+                           zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio, 0, 0);
        }
 
        if (zio->io_error) {
@@ -3838,7 +4224,7 @@ zio_done(zio_t *zio)
                if (zio->io_error != ECKSUM && zio->io_vd != NULL &&
                    !vdev_is_dead(zio->io_vd))
                        zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_IO, zio->io_spa,
-                           zio->io_vd, zio, 0, 0);
+                           zio->io_vd, &zio->io_bookmark, zio, 0, 0);
 
                if ((zio->io_error == EIO || !(zio->io_flags &
                    (ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE))) &&
@@ -3847,9 +4233,9 @@ zio_done(zio_t *zio)
                         * For logical I/O requests, tell the SPA to log the
                         * error and generate a logical data ereport.
                         */
-                       spa_log_error(zio->io_spa, zio);
+                       spa_log_error(zio->io_spa, &zio->io_bookmark);
                        zfs_ereport_post(FM_EREPORT_ZFS_DATA, zio->io_spa,
-                           NULL, zio, 0, 0);
+                           NULL, &zio->io_bookmark, zio, 0, 0);
                }
        }
 
@@ -4047,6 +4433,7 @@ static zio_pipe_stage_t *zio_pipeline[] = {
        zio_free_bp_init,
        zio_issue_async,
        zio_write_compress,
+       zio_encrypt,
        zio_checksum_generate,
        zio_nop_write,
        zio_ddt_read_start,