fs/btrfs/send.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/bsearch.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/file.h>
   9 #include <linux/sort.h>
  10 #include <linux/mount.h>
  11 #include <linux/xattr.h>
  12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  13 #include <linux/radix-tree.h>
  14 #include <linux/vmalloc.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/compat.h>
  17 #include <linux/crc32c.h>
  18
  19 #include "send.h"
  20 #include "backref.h"
  21 #include "locking.h"
  22 #include "disk-io.h"
  23 #include "btrfs_inode.h"
  24 #include "transaction.h"
  25 #include "compression.h"
  26 #include "xattr.h"
  27
  28 /*
  29  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
  30  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
  31  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
  32  * time and using too much memory for extents with large number of references).
  33  */
  34 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
  35
  36 /*
  37  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
  38  * It reallocates the internal buffer on demand.
  39  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
  40  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
  41  * unreversed if needed.
  42  */
  43 struct fs_path {
  44         union {
  45                 struct {
  46                         char *start;
  47                         char *end;
  48
  49                         char *buf;
  50                         unsigned short buf_len:15;
  51                         unsigned short reversed:1;
  52                         char inline_buf[];
  53                 };
  54                 /*
  55                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
  56                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
  57                  * a allocation later during send.
  58                  */
  59                 char pad[256];
  60         };
  61 };
  62 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
  63         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
  64
  65
  66 /* reused for each extent */
  67 struct clone_root {
  68         struct btrfs_root *root;
  69         u64 ino;
  70         u64 offset;
  71
  72         u64 found_refs;
  73 };
  74
  75 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
  76 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
  77
  78 struct send_ctx {
  79         struct file *send_filp;
  80         loff_t send_off;
  81         char *send_buf;
  82         u32 send_size;
  83         u32 send_max_size;
  84         u64 total_send_size;
  85         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
  86         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
  87
  88         struct btrfs_root *send_root;
  89         struct btrfs_root *parent_root;
  90         struct clone_root *clone_roots;
  91         int clone_roots_cnt;
  92
  93         /* current state of the compare_tree call */
  94         struct btrfs_path *left_path;
  95         struct btrfs_path *right_path;
  96         struct btrfs_key *cmp_key;
  97
  98         /*
  99          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
 100          * these are the values from the deleted inode.
 101          */
 102         u64 cur_ino;
 103         u64 cur_inode_gen;
 104         int cur_inode_new;
 105         int cur_inode_new_gen;
 106         int cur_inode_deleted;
 107         u64 cur_inode_size;
 108         u64 cur_inode_mode;
 109         u64 cur_inode_rdev;
 110         u64 cur_inode_last_extent;
 111         u64 cur_inode_next_write_offset;
 112         bool ignore_cur_inode;
 113
 114         u64 send_progress;
 115
 116         struct list_head new_refs;
 117         struct list_head deleted_refs;
 118
 119         struct radix_tree_root name_cache;
 120         struct list_head name_cache_list;
 121         int name_cache_size;
 122
 123         struct file_ra_state ra;
 124
 125         char *read_buf;
 126
 127         /*
 128          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 129          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 130          * directories such that a directory with a lower inode number was
 131          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 132          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 133          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 134          * must process the directory with higher inode number first, then
 135          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 136          * number. Example follows.
 137          *
 138          * Tree state when the first send was performed:
 139          *
 140          * .
 141          * |-- a                   (ino 257)
 142          *     |-- b               (ino 258)
 143          *         |
 144          *         |
 145          *         |-- c           (ino 259)
 146          *         |   |-- d       (ino 260)
 147          *         |
 148          *         |-- c2          (ino 261)
 149          *
 150          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 151          *
 152          * .
 153          * |-- a                   (ino 257)
 154          *     |-- b               (ino 258)
 155          *         |-- c2          (ino 261)
 156          *             |-- d2      (ino 260)
 157          *                 |-- cc  (ino 259)
 158          *
 159          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 160          *
 161          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 162          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 163          *
 164          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 165          * before we move "d", which has higher inode number.
 166          *
 167          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 168          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 169          */
 170
 171         /* Indexed by parent directory inode number. */
 172         struct rb_root pending_dir_moves;
 173
 174         /*
 175          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 176          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 177          * own move/rename can be performed.
 178          */
 179         struct rb_root waiting_dir_moves;
 180
 181         /*
 182          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 183          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 184          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 185          * is performed. Example:
 186          *
 187          * Parent snapshot:
 188          *
 189          * .                        (ino 256)
 190          * |-- a/                   (ino 257)
 191          *     |-- b/               (ino 258)
 192          *         |-- c/           (ino 259)
 193          *         |   |-- x/       (ino 260)
 194          *         |
 195          *         |-- y/           (ino 261)
 196          *
 197          * Send snapshot:
 198          *
 199          * .                        (ino 256)
 200          * |-- a/                   (ino 257)
 201          *     |-- b/               (ino 258)
 202          *         |-- YY/          (ino 261)
 203          *              |-- x/      (ino 260)
 204          *
 205          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 206          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 207          * mv /a/b/y /a/b/YY
 208          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 209          * rmdir /a/b/c
 210          *
 211          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 212          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 213          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 214          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 215          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 216          * memorize that name.
 217          *
 218          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 219          */
 220         struct rb_root orphan_dirs;
 221 };
 222
 223 struct pending_dir_move {
 224         struct rb_node node;
 225         struct list_head list;
 226         u64 parent_ino;
 227         u64 ino;
 228         u64 gen;
 229         struct list_head update_refs;
 230 };
 231
 232 struct waiting_dir_move {
 233         struct rb_node node;
 234         u64 ino;
 235         /*
 236          * There might be some directory that could not be removed because it
 237          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 238          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 239          */
 240         u64 rmdir_ino;
 241         bool orphanized;
 242 };
 243
 244 struct orphan_dir_info {
 245         struct rb_node node;
 246         u64 ino;
 247         u64 gen;
 248         u64 last_dir_index_offset;
 249 };
 250
 251 struct name_cache_entry {
 252         struct list_head list;
 253         /*
 254          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 255          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 256          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 257          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 258          * entries where two entries have the same inum but different
 259          * generations.
 260          */
 261         struct list_head radix_list;
 262         u64 ino;
 263         u64 gen;
 264         u64 parent_ino;
 265         u64 parent_gen;
 266         int ret;
 267         int need_later_update;
 268         int name_len;
 269         char name[];
 270 };
 271
 272 #define ADVANCE                                                 1
 273 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
 274
 275 enum btrfs_compare_tree_result {
 276         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
 277         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
 278         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
 279         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
 280 };
 281
 282 __cold
 283 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 284                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 285                                         const char *what)
 286 {
 287         const char *result_string;
 288
 289         switch (result) {
 290         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 291                 result_string = "new";
 292                 break;
 293         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 294                 result_string = "deleted";
 295                 break;
 296         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 297                 result_string = "updated";
 298                 break;
 299         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 300                 ASSERT(0);
 301                 result_string = "unchanged";
 302                 break;
 303         default:
 304                 ASSERT(0);
 305                 result_string = "unexpected";
 306         }
 307
 308         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 309                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 310                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 311                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 312                   (sctx->parent_root ?
 313                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 314 }
 315
 316 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 317
 318 static struct waiting_dir_move *
 319 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 320
 321 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
 322
 323 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 324 {
 325         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 326                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 327                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 328 }
 329
 330 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 331 {
 332         if (p->reversed) {
 333                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 334                 p->end = p->start;
 335                 *p->start = 0;
 336         } else {
 337                 p->start = p->buf;
 338                 p->end = p->start;
 339                 *p->start = 0;
 340         }
 341 }
 342
 343 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 344 {
 345         struct fs_path *p;
 346
 347         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 348         if (!p)
 349                 return NULL;
 350         p->reversed = 0;
 351         p->buf = p->inline_buf;
 352         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 353         fs_path_reset(p);
 354         return p;
 355 }
 356
 357 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 358 {
 359         struct fs_path *p;
 360
 361         p = fs_path_alloc();
 362         if (!p)
 363                 return NULL;
 364         p->reversed = 1;
 365         fs_path_reset(p);
 366         return p;
 367 }
 368
 369 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 370 {
 371         if (!p)
 372                 return;
 373         if (p->buf != p->inline_buf)
 374                 kfree(p->buf);
 375         kfree(p);
 376 }
 377
 378 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 379 {
 380         return p->end - p->start;
 381 }
 382
 383 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 384 {
 385         char *tmp_buf;
 386         int path_len;
 387         int old_buf_len;
 388
 389         len++;
 390
 391         if (p->buf_len >= len)
 392                 return 0;
 393
 394         if (len > PATH_MAX) {
 395                 WARN_ON(1);
 396                 return -ENOMEM;
 397         }
 398
 399         path_len = p->end - p->start;
 400         old_buf_len = p->buf_len;
 401
 402         /*
 403          * First time the inline_buf does not suffice
 404          */
 405         if (p->buf == p->inline_buf) {
 406                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 407                 if (tmp_buf)
 408                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 409         } else {
 410                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 411         }
 412         if (!tmp_buf)
 413                 return -ENOMEM;
 414         p->buf = tmp_buf;
 415         /*
 416          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 417          * happen most of the time
 418          */
 419         p->buf_len = ksize(p->buf);
 420
 421         if (p->reversed) {
 422                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 423                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 424                 p->start = p->end - path_len;
 425                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 426         } else {
 427                 p->start = p->buf;
 428                 p->end = p->start + path_len;
 429         }
 430         return 0;
 431 }
 432
 433 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 434                                    char **prepared)
 435 {
 436         int ret;
 437         int new_len;
 438
 439         new_len = p->end - p->start + name_len;
 440         if (p->start != p->end)
 441                 new_len++;
 442         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 443         if (ret < 0)
 444                 goto out;
 445
 446         if (p->reversed) {
 447                 if (p->start != p->end)
 448                         *--p->start = '/';
 449                 p->start -= name_len;
 450                 *prepared = p->start;
 451         } else {
 452                 if (p->start != p->end)
 453                         *p->end++ = '/';
 454                 *prepared = p->end;
 455                 p->end += name_len;
 456                 *p->end = 0;
 457         }
 458
 459 out:
 460         return ret;
 461 }
 462
 463 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 464 {
 465         int ret;
 466         char *prepared;
 467
 468         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 469         if (ret < 0)
 470                 goto out;
 471         memcpy(prepared, name, name_len);
 472
 473 out:
 474         return ret;
 475 }
 476
 477 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 478 {
 479         int ret;
 480         char *prepared;
 481
 482         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 483         if (ret < 0)
 484                 goto out;
 485         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 486
 487 out:
 488         return ret;
 489 }
 490
 491 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 492                                           struct extent_buffer *eb,
 493                                           unsigned long off, int len)
 494 {
 495         int ret;
 496         char *prepared;
 497
 498         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 499         if (ret < 0)
 500                 goto out;
 501
 502         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 503
 504 out:
 505         return ret;
 506 }
 507
 508 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 509 {
 510         int ret;
 511
 512         p->reversed = from->reversed;
 513         fs_path_reset(p);
 514
 515         ret = fs_path_add_path(p, from);
 516
 517         return ret;
 518 }
 519
 520
 521 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 522 {
 523         char *tmp;
 524         int len;
 525
 526         if (!p->reversed)
 527                 return;
 528
 529         tmp = p->start;
 530         len = p->end - p->start;
 531         p->start = p->buf;
 532         p->end = p->start + len;
 533         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 534         p->reversed = 0;
 535 }
 536
 537 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 538 {
 539         struct btrfs_path *path;
 540
 541         path = btrfs_alloc_path();
 542         if (!path)
 543                 return NULL;
 544         path->search_commit_root = 1;
 545         path->skip_locking = 1;
 546         path->need_commit_sem = 1;
 547         return path;
 548 }
 549
 550 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 551 {
 552         int ret;
 553         u32 pos = 0;
 554
 555         while (pos < len) {
 556                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 557                 /* TODO handle that correctly */
 558                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 559                         continue;
 560                 }*/
 561                 if (ret < 0)
 562                         return ret;
 563                 if (ret == 0) {
 564                         return -EIO;
 565                 }
 566                 pos += ret;
 567         }
 568
 569         return 0;
 570 }
 571
 572 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 573 {
 574         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 575         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 576         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 577
 578         if (unlikely(left < total_len))
 579                 return -EOVERFLOW;
 580
 581         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 582         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
 583         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
 584         memcpy(hdr + 1, data, len);
 585         sctx->send_size += total_len;
 586
 587         return 0;
 588 }
 589
 590 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 591         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 592                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 593         {                                                               \
 594                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 595                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 596         }
 597
 598 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 599
 600 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 601                           const char *str, int len)
 602 {
 603         if (len == -1)
 604                 len = strlen(str);
 605         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 606 }
 607
 608 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 609                         const u8 *uuid)
 610 {
 611         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 612 }
 613
 614 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 615                                   struct extent_buffer *eb,
 616                                   struct btrfs_timespec *ts)
 617 {
 618         struct btrfs_timespec bts;
 619         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 620         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 621 }
 622
 623
 624 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 625         do { \
 626                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 627                 if (ret < 0) \
 628                         goto tlv_put_failure; \
 629         } while (0)
 630
 631 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 632         do { \
 633                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 634                 if (ret < 0) \
 635                         goto tlv_put_failure; \
 636         } while (0)
 637
 638 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 639 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 640 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 641 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 642 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 643         do { \
 644                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 645                 if (ret < 0) \
 646                         goto tlv_put_failure; \
 647         } while (0)
 648 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 649         do { \
 650                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 651                         p->end - p->start); \
 652                 if (ret < 0) \
 653                         goto tlv_put_failure; \
 654         } while(0)
 655 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 656         do { \
 657                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 658                 if (ret < 0) \
 659                         goto tlv_put_failure; \
 660         } while (0)
 661 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 662         do { \
 663                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 664                 if (ret < 0) \
 665                         goto tlv_put_failure; \
 666         } while (0)
 667
 668 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 669 {
 670         struct btrfs_stream_header hdr;
 671
 672         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 673         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 674
 675         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 676                                         &sctx->send_off);
 677 }
 678
 679 /*
 680  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 681  */
 682 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 683 {
 684         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 685
 686         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 687                 return -EINVAL;
 688
 689         BUG_ON(sctx->send_size);
 690
 691         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 692         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 693         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
 694
 695         return 0;
 696 }
 697
 698 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 699 {
 700         int ret;
 701         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 702         u32 crc;
 703
 704         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 705         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
 706         hdr->crc = 0;
 707
 708         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 709         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
 710
 711         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 712                                         &sctx->send_off);
 713
 714         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 715         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 716         sctx->send_size = 0;
 717
 718         return ret;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Sends a move instruction to user space
 723  */
 724 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 725                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 726 {
 727         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 728         int ret;
 729
 730         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 731
 732         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 733         if (ret < 0)
 734                 goto out;
 735
 736         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 737         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 738
 739         ret = send_cmd(sctx);
 740
 741 tlv_put_failure:
 742 out:
 743         return ret;
 744 }
 745
 746 /*
 747  * Sends a link instruction to user space
 748  */
 749 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 750                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 751 {
 752         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 753         int ret;
 754
 755         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 756
 757         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 758         if (ret < 0)
 759                 goto out;
 760
 761         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 762         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 763
 764         ret = send_cmd(sctx);
 765
 766 tlv_put_failure:
 767 out:
 768         return ret;
 769 }
 770
 771 /*
 772  * Sends an unlink instruction to user space
 773  */
 774 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 775 {
 776         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 777         int ret;
 778
 779         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 780
 781         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 782         if (ret < 0)
 783                 goto out;
 784
 785         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 786
 787         ret = send_cmd(sctx);
 788
 789 tlv_put_failure:
 790 out:
 791         return ret;
 792 }
 793
 794 /*
 795  * Sends a rmdir instruction to user space
 796  */
 797 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 798 {
 799         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 800         int ret;
 801
 802         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 803
 804         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 805         if (ret < 0)
 806                 goto out;
 807
 808         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 809
 810         ret = send_cmd(sctx);
 811
 812 tlv_put_failure:
 813 out:
 814         return ret;
 815 }
 816
 817 /*
 818  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 819  */
 820 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 821                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 822                           u64 *gid, u64 *rdev)
 823 {
 824         int ret;
 825         struct btrfs_inode_item *ii;
 826         struct btrfs_key key;
 827
 828         key.objectid = ino;
 829         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 830         key.offset = 0;
 831         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 832         if (ret) {
 833                 if (ret > 0)
 834                         ret = -ENOENT;
 835                 return ret;
 836         }
 837
 838         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 839                         struct btrfs_inode_item);
 840         if (size)
 841                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 842         if (gen)
 843                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 844         if (mode)
 845                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 846         if (uid)
 847                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 848         if (gid)
 849                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 850         if (rdev)
 851                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 852
 853         return ret;
 854 }
 855
 856 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 857                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 858                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 859                           u64 *rdev)
 860 {
 861         struct btrfs_path *path;
 862         int ret;
 863
 864         path = alloc_path_for_send();
 865         if (!path)
 866                 return -ENOMEM;
 867         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 868                                rdev);
 869         btrfs_free_path(path);
 870         return ret;
 871 }
 872
 873 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 874                                    struct fs_path *p,
 875                                    void *ctx);
 876
 877 /*
 878  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 879  * btrfs_inode_extref.
 880  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 881  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 882  *
 883  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 884  */
 885 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 886                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 887                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 888 {
 889         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 890         struct btrfs_item *item;
 891         struct btrfs_inode_ref *iref;
 892         struct btrfs_inode_extref *extref;
 893         struct btrfs_path *tmp_path;
 894         struct fs_path *p;
 895         u32 cur = 0;
 896         u32 total;
 897         int slot = path->slots[0];
 898         u32 name_len;
 899         char *start;
 900         int ret = 0;
 901         int num = 0;
 902         int index;
 903         u64 dir;
 904         unsigned long name_off;
 905         unsigned long elem_size;
 906         unsigned long ptr;
 907
 908         p = fs_path_alloc_reversed();
 909         if (!p)
 910                 return -ENOMEM;
 911
 912         tmp_path = alloc_path_for_send();
 913         if (!tmp_path) {
 914                 fs_path_free(p);
 915                 return -ENOMEM;
 916         }
 917
 918
 919         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 920                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 921                                                     struct btrfs_inode_ref);
 922                 item = btrfs_item_nr(slot);
 923                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 924                 elem_size = sizeof(*iref);
 925         } else {
 926                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 927                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 928                 elem_size = sizeof(*extref);
 929         }
 930
 931         while (cur < total) {
 932                 fs_path_reset(p);
 933
 934                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 935                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 936                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 937                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 938                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 939                         dir = found_key->offset;
 940                 } else {
 941                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 942                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 943                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 944                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 945                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 946                 }
 947
 948                 if (resolve) {
 949                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 950                                                   name_off, eb, dir,
 951                                                   p->buf, p->buf_len);
 952                         if (IS_ERR(start)) {
 953                                 ret = PTR_ERR(start);
 954                                 goto out;
 955                         }
 956                         if (start < p->buf) {
 957                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 958                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 959                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 960                                 if (ret < 0)
 961                                         goto out;
 962                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 963                                                           name_len, name_off,
 964                                                           eb, dir,
 965                                                           p->buf, p->buf_len);
 966                                 if (IS_ERR(start)) {
 967                                         ret = PTR_ERR(start);
 968                                         goto out;
 969                                 }
 970                                 BUG_ON(start < p->buf);
 971                         }
 972                         p->start = start;
 973                 } else {
 974                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 975                                                              name_len);
 976                         if (ret < 0)
 977                                 goto out;
 978                 }
 979
 980                 cur += elem_size + name_len;
 981                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 982                 if (ret)
 983                         goto out;
 984                 num++;
 985         }
 986
 987 out:
 988         btrfs_free_path(tmp_path);
 989         fs_path_free(p);
 990         return ret;
 991 }
 992
 993 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
 994                                   const char *name, int name_len,
 995                                   const char *data, int data_len,
 996                                   u8 type, void *ctx);
 997
 998 /*
 999  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1000  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1001  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1002  *
1003  * path must point to the dir item when called.
1004  */
1005 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1006                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1007 {
1008         int ret = 0;
1009         struct extent_buffer *eb;
1010         struct btrfs_item *item;
1011         struct btrfs_dir_item *di;
1012         struct btrfs_key di_key;
1013         char *buf = NULL;
1014         int buf_len;
1015         u32 name_len;
1016         u32 data_len;
1017         u32 cur;
1018         u32 len;
1019         u32 total;
1020         int slot;
1021         int num;
1022         u8 type;
1023
1024         /*
1025          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1026          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1027          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1028          * values are small.
1029          */
1030         buf_len = PATH_MAX;
1031         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1032         if (!buf) {
1033                 ret = -ENOMEM;
1034                 goto out;
1035         }
1036
1037         eb = path->nodes[0];
1038         slot = path->slots[0];
1039         item = btrfs_item_nr(slot);
1040         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1041         cur = 0;
1042         len = 0;
1043         total = btrfs_item_size(eb, item);
1044
1045         num = 0;
1046         while (cur < total) {
1047                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1048                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1049                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1050                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1051
1052                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1053                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1054                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1055                                 goto out;
1056                         }
1057                         if (name_len + data_len >
1058                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1059                                 ret = -E2BIG;
1060                                 goto out;
1061                         }
1062                 } else {
1063                         /*
1064                          * Path too long
1065                          */
1066                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1067                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1068                                 goto out;
1069                         }
1070                 }
1071
1072                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1073                         buf_len = name_len + data_len;
1074                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1075                                 vfree(buf);
1076                                 buf = NULL;
1077                         } else {
1078                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1079                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1080
1081                                 if (!tmp)
1082                                         kfree(buf);
1083                                 buf = tmp;
1084                         }
1085                         if (!buf) {
1086                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1087                                 if (!buf) {
1088                                         ret = -ENOMEM;
1089                                         goto out;
1090                                 }
1091                         }
1092                 }
1093
1094                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1095                                 name_len + data_len);
1096
1097                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1098                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1099                 cur += len;
1100
1101                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1102                                 data_len, type, ctx);
1103                 if (ret < 0)
1104                         goto out;
1105                 if (ret) {
1106                         ret = 0;
1107                         goto out;
1108                 }
1109
1110                 num++;
1111         }
1112
1113 out:
1114         kvfree(buf);
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1119                             struct fs_path *p, void *ctx)
1120 {
1121         int ret;
1122         struct fs_path *pt = ctx;
1123
1124         ret = fs_path_copy(pt, p);
1125         if (ret < 0)
1126                 return ret;
1127
1128         /* we want the first only */
1129         return 1;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1134  * ref/hardlink, this is ignored.
1135  */
1136 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1137                           u64 ino, struct fs_path *path)
1138 {
1139         int ret;
1140         struct btrfs_key key, found_key;
1141         struct btrfs_path *p;
1142
1143         p = alloc_path_for_send();
1144         if (!p)
1145                 return -ENOMEM;
1146
1147         fs_path_reset(path);
1148
1149         key.objectid = ino;
1150         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1151         key.offset = 0;
1152
1153         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1154         if (ret < 0)
1155                 goto out;
1156         if (ret) {
1157                 ret = 1;
1158                 goto out;
1159         }
1160         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1161         if (found_key.objectid != ino ||
1162             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1163              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1164                 ret = -ENOENT;
1165                 goto out;
1166         }
1167
1168         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1169                                 __copy_first_ref, path);
1170         if (ret < 0)
1171                 goto out;
1172         ret = 0;
1173
1174 out:
1175         btrfs_free_path(p);
1176         return ret;
1177 }
1178
1179 struct backref_ctx {
1180         struct send_ctx *sctx;
1181
1182         /* number of total found references */
1183         u64 found;
1184
1185         /*
1186          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1187          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1188          */
1189         u64 cur_objectid;
1190         u64 cur_offset;
1191
1192         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1193         u64 extent_len;
1194
1195         /* data offset in the file extent item */
1196         u64 data_offset;
1197
1198         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1199         int found_itself;
1200 };
1201
1202 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1203 {
1204         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1205         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1206
1207         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1208                 return -1;
1209         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1210                 return 1;
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1215 {
1216         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1217         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1218
1219         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1220                 return -1;
1221         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1222                 return 1;
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Called for every backref that is found for the current extent.
1228  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1229  */
1230 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1231 {
1232         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1233         struct clone_root *found;
1234
1235         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1236         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1237                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1238                         sizeof(struct clone_root),
1239                         __clone_root_cmp_bsearch);
1240         if (!found)
1241                 return 0;
1242
1243         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1244             ino == bctx->cur_objectid &&
1245             offset == bctx->cur_offset) {
1246                 bctx->found_itself = 1;
1247         }
1248
1249         /*
1250          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1251          * behind the current inode/offset.
1252          */
1253         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1254                 /*
1255                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1256                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1257                  * the destination of the stream.
1258                  */
1259                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1260                         return 0;
1261                 /*
1262                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1263                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1264                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1265                  * destination of the stream.
1266                  */
1267                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1268                     offset + bctx->extent_len >
1269                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1270                         return 0;
1271         }
1272
1273         bctx->found++;
1274         found->found_refs++;
1275         if (ino < found->ino) {
1276                 found->ino = ino;
1277                 found->offset = offset;
1278         } else if (found->ino == ino) {
1279                 /*
1280                  * same extent found more then once in the same file.
1281                  */
1282                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1283                         found->offset = offset;
1284         }
1285
1286         return 0;
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1291  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1292  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1293  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1294  * inode+offset.
1295  *
1296  * path must point to the extent item when called.
1297  */
1298 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1299                              struct btrfs_path *path,
1300                              u64 ino, u64 data_offset,
1301                              u64 ino_size,
1302                              struct clone_root **found)
1303 {
1304         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1305         int ret;
1306         int extent_type;
1307         u64 logical;
1308         u64 disk_byte;
1309         u64 num_bytes;
1310         u64 extent_item_pos;
1311         u64 flags = 0;
1312         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1313         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1314         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1315         struct clone_root *cur_clone_root;
1316         struct btrfs_key found_key;
1317         struct btrfs_path *tmp_path;
1318         struct btrfs_extent_item *ei;
1319         int compressed;
1320         u32 i;
1321
1322         tmp_path = alloc_path_for_send();
1323         if (!tmp_path)
1324                 return -ENOMEM;
1325
1326         /* We only use this path under the commit sem */
1327         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1328
1329         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1330         if (!backref_ctx) {
1331                 ret = -ENOMEM;
1332                 goto out;
1333         }
1334
1335         if (data_offset >= ino_size) {
1336                 /*
1337                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1338                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1339                  * writing large files.
1340                  */
1341                 ret = 0;
1342                 goto out;
1343         }
1344
1345         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1346                         struct btrfs_file_extent_item);
1347         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1348         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1349                 ret = -ENOENT;
1350                 goto out;
1351         }
1352         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1353
1354         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1355         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1356         if (disk_byte == 0) {
1357                 ret = -ENOENT;
1358                 goto out;
1359         }
1360         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1361
1362         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1363         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1364                                   &found_key, &flags);
1365         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1366
1367         if (ret < 0)
1368                 goto out;
1369         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1370                 ret = -EIO;
1371                 goto out;
1372         }
1373
1374         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1375                             struct btrfs_extent_item);
1376         /*
1377          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1378          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1379          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1380          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1381          * a certain amount of references.
1382          */
1383         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1384                 ret = -ENOENT;
1385                 goto out;
1386         }
1387         btrfs_release_path(tmp_path);
1388
1389         /*
1390          * Setup the clone roots.
1391          */
1392         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1393                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1394                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1395                 cur_clone_root->offset = 0;
1396                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1397         }
1398
1399         backref_ctx->sctx = sctx;
1400         backref_ctx->found = 0;
1401         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1402         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1403         backref_ctx->found_itself = 0;
1404         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1405         /*
1406          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1407          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1408          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1409          * the physical extent locations. We must take this into account to
1410          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1411          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1412          * receiving end.
1413          */
1414         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1415                 backref_ctx->data_offset = 0;
1416         else
1417                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1418
1419         /*
1420          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1421          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1422          * __iterate_backrefs work.
1423          */
1424         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1425                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1426
1427         /*
1428          * Now collect all backrefs.
1429          */
1430         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1431                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1432         else
1433                 extent_item_pos = 0;
1434         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1435                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1436                                     backref_ctx, false);
1437
1438         if (ret < 0)
1439                 goto out;
1440
1441         if (!backref_ctx->found_itself) {
1442                 /* found a bug in backref code? */
1443                 ret = -EIO;
1444                 btrfs_err(fs_info,
1445                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1446                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1447                 goto out;
1448         }
1449
1450         btrfs_debug(fs_info,
1451                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1452                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1453
1454         if (!backref_ctx->found)
1455                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1456
1457         cur_clone_root = NULL;
1458         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1459                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1460                         if (!cur_clone_root)
1461                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1462                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1463                                 /* prefer clones from send_root over others */
1464                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1465                 }
1466
1467         }
1468
1469         if (cur_clone_root) {
1470                 *found = cur_clone_root;
1471                 ret = 0;
1472         } else {
1473                 ret = -ENOENT;
1474         }
1475
1476 out:
1477         btrfs_free_path(tmp_path);
1478         kfree(backref_ctx);
1479         return ret;
1480 }
1481
1482 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1483                         u64 ino,
1484                         struct fs_path *dest)
1485 {
1486         int ret;
1487         struct btrfs_path *path;
1488         struct btrfs_key key;
1489         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1490         u8 type;
1491         u8 compression;
1492         unsigned long off;
1493         int len;
1494
1495         path = alloc_path_for_send();
1496         if (!path)
1497                 return -ENOMEM;
1498
1499         key.objectid = ino;
1500         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1501         key.offset = 0;
1502         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1503         if (ret < 0)
1504                 goto out;
1505         if (ret) {
1506                 /*
1507                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1508                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1509                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1510                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1511                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1512                  * can delete the symlink.
1513                  */
1514                 btrfs_err(root->fs_info,
1515                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1516                           ino, root->root_key.objectid);
1517                 ret = -EIO;
1518                 goto out;
1519         }
1520
1521         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1522                         struct btrfs_file_extent_item);
1523         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1524         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1525         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1526         BUG_ON(compression);
1527
1528         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1529         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1530
1531         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1532
1533 out:
1534         btrfs_free_path(path);
1535         return ret;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1540  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1541  */
1542 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1543                            u64 ino, u64 gen,
1544                            struct fs_path *dest)
1545 {
1546         int ret = 0;
1547         struct btrfs_path *path;
1548         struct btrfs_dir_item *di;
1549         char tmp[64];
1550         int len;
1551         u64 idx = 0;
1552
1553         path = alloc_path_for_send();
1554         if (!path)
1555                 return -ENOMEM;
1556
1557         while (1) {
1558                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1559                                 ino, gen, idx);
1560                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1561
1562                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1563                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1564                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1565                 btrfs_release_path(path);
1566                 if (IS_ERR(di)) {
1567                         ret = PTR_ERR(di);
1568                         goto out;
1569                 }
1570                 if (di) {
1571                         /* not unique, try again */
1572                         idx++;
1573                         continue;
1574                 }
1575
1576                 if (!sctx->parent_root) {
1577                         /* unique */
1578                         ret = 0;
1579                         break;
1580                 }
1581
1582                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1583                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1584                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1585                 btrfs_release_path(path);
1586                 if (IS_ERR(di)) {
1587                         ret = PTR_ERR(di);
1588                         goto out;
1589                 }
1590                 if (di) {
1591                         /* not unique, try again */
1592                         idx++;
1593                         continue;
1594                 }
1595                 /* unique */
1596                 break;
1597         }
1598
1599         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1600
1601 out:
1602         btrfs_free_path(path);
1603         return ret;
1604 }
1605
1606 enum inode_state {
1607         inode_state_no_change,
1608         inode_state_will_create,
1609         inode_state_did_create,
1610         inode_state_will_delete,
1611         inode_state_did_delete,
1612 };
1613
1614 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1615 {
1616         int ret;
1617         int left_ret;
1618         int right_ret;
1619         u64 left_gen;
1620         u64 right_gen;
1621
1622         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1623                         NULL, NULL);
1624         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1625                 goto out;
1626         left_ret = ret;
1627
1628         if (!sctx->parent_root) {
1629                 right_ret = -ENOENT;
1630         } else {
1631                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1632                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1633                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1634                         goto out;
1635                 right_ret = ret;
1636         }
1637
1638         if (!left_ret && !right_ret) {
1639                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1640                         ret = inode_state_no_change;
1641                 } else if (left_gen == gen) {
1642                         if (ino < sctx->send_progress)
1643                                 ret = inode_state_did_create;
1644                         else
1645                                 ret = inode_state_will_create;
1646                 } else if (right_gen == gen) {
1647                         if (ino < sctx->send_progress)
1648                                 ret = inode_state_did_delete;
1649                         else
1650                                 ret = inode_state_will_delete;
1651                 } else  {
1652                         ret = -ENOENT;
1653                 }
1654         } else if (!left_ret) {
1655                 if (left_gen == gen) {
1656                         if (ino < sctx->send_progress)
1657                                 ret = inode_state_did_create;
1658                         else
1659                                 ret = inode_state_will_create;
1660                 } else {
1661                         ret = -ENOENT;
1662                 }
1663         } else if (!right_ret) {
1664                 if (right_gen == gen) {
1665                         if (ino < sctx->send_progress)
1666                                 ret = inode_state_did_delete;
1667                         else
1668                                 ret = inode_state_will_delete;
1669                 } else {
1670                         ret = -ENOENT;
1671                 }
1672         } else {
1673                 ret = -ENOENT;
1674         }
1675
1676 out:
1677         return ret;
1678 }
1679
1680 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1681 {
1682         int ret;
1683
1684         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1685                 return 1;
1686
1687         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1688         if (ret < 0)
1689                 goto out;
1690
1691         if (ret == inode_state_no_change ||
1692             ret == inode_state_did_create ||
1693             ret == inode_state_will_delete)
1694                 ret = 1;
1695         else
1696                 ret = 0;
1697
1698 out:
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1704  */
1705 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1706                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1707                                  u64 *found_inode,
1708                                  u8 *found_type)
1709 {
1710         int ret = 0;
1711         struct btrfs_dir_item *di;
1712         struct btrfs_key key;
1713         struct btrfs_path *path;
1714
1715         path = alloc_path_for_send();
1716         if (!path)
1717                 return -ENOMEM;
1718
1719         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1720                         dir, name, name_len, 0);
1721         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1722                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1723                 goto out;
1724         }
1725         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1726         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1727                 ret = -ENOENT;
1728                 goto out;
1729         }
1730         *found_inode = key.objectid;
1731         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1732
1733 out:
1734         btrfs_free_path(path);
1735         return ret;
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1740  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1741  */
1742 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1743                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1744 {
1745         int ret;
1746         struct btrfs_key key;
1747         struct btrfs_key found_key;
1748         struct btrfs_path *path;
1749         int len;
1750         u64 parent_dir;
1751
1752         path = alloc_path_for_send();
1753         if (!path)
1754                 return -ENOMEM;
1755
1756         key.objectid = ino;
1757         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1758         key.offset = 0;
1759
1760         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1761         if (ret < 0)
1762                 goto out;
1763         if (!ret)
1764                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1765                                 path->slots[0]);
1766         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1767             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1768              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1769                 ret = -ENOENT;
1770                 goto out;
1771         }
1772
1773         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1774                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1775                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1776                                       struct btrfs_inode_ref);
1777                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1778                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1779                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1780                                                      len);
1781                 parent_dir = found_key.offset;
1782         } else {
1783                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1784                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1785                                         struct btrfs_inode_extref);
1786                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1787                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1788                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1789                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1790         }
1791         if (ret < 0)
1792                 goto out;
1793         btrfs_release_path(path);
1794
1795         if (dir_gen) {
1796                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1797                                      NULL, NULL, NULL);
1798                 if (ret < 0)
1799                         goto out;
1800         }
1801
1802         *dir = parent_dir;
1803
1804 out:
1805         btrfs_free_path(path);
1806         return ret;
1807 }
1808
1809 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1810                         u64 ino, u64 dir,
1811                         const char *name, int name_len)
1812 {
1813         int ret;
1814         struct fs_path *tmp_name;
1815         u64 tmp_dir;
1816
1817         tmp_name = fs_path_alloc();
1818         if (!tmp_name)
1819                 return -ENOMEM;
1820
1821         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1822         if (ret < 0)
1823                 goto out;
1824
1825         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1826                 ret = 0;
1827                 goto out;
1828         }
1829
1830         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1831
1832 out:
1833         fs_path_free(tmp_name);
1834         return ret;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1839  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1840  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1841  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1842  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1843  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1844  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1845  * orphanizing is really required.
1846  */
1847 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1848                               const char *name, int name_len,
1849                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1850 {
1851         int ret = 0;
1852         u64 gen;
1853         u64 other_inode = 0;
1854         u8 other_type = 0;
1855
1856         if (!sctx->parent_root)
1857                 goto out;
1858
1859         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1860         if (ret <= 0)
1861                 goto out;
1862
1863         /*
1864          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1865          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1866          * and we can just unlink this entry.
1867          */
1868         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1869                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1870                                      NULL, NULL, NULL);
1871                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1872                         goto out;
1873                 if (ret) {
1874                         ret = 0;
1875                         goto out;
1876                 }
1877                 if (gen != dir_gen)
1878                         goto out;
1879         }
1880
1881         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1882                         &other_inode, &other_type);
1883         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1884                 goto out;
1885         if (ret) {
1886                 ret = 0;
1887                 goto out;
1888         }
1889
1890         /*
1891          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1892          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1893          * overwrite anything at this point in time.
1894          */
1895         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1896             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1897                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1898                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1899                 if (ret < 0)
1900                         goto out;
1901
1902                 ret = 1;
1903                 *who_ino = other_inode;
1904         } else {
1905                 ret = 0;
1906         }
1907
1908 out:
1909         return ret;
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1914  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1915  * thus the orphan name needs be used.
1916  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1917  * overwritten.
1918  */
1919 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1920                             u64 dir, u64 dir_gen,
1921                             u64 ino, u64 ino_gen,
1922                             const char *name, int name_len)
1923 {
1924         int ret = 0;
1925         u64 gen;
1926         u64 ow_inode;
1927         u8 other_type;
1928
1929         if (!sctx->parent_root)
1930                 goto out;
1931
1932         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1933         if (ret <= 0)
1934                 goto out;
1935
1936         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1937                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1938                                      NULL, NULL, NULL);
1939                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1940                         goto out;
1941                 if (ret) {
1942                         ret = 0;
1943                         goto out;
1944                 }
1945                 if (gen != dir_gen)
1946                         goto out;
1947         }
1948
1949         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1950         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1951                         &ow_inode, &other_type);
1952         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1953                 goto out;
1954         if (ret) {
1955                 /* was never and will never be overwritten */
1956                 ret = 0;
1957                 goto out;
1958         }
1959
1960         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1961                         NULL, NULL);
1962         if (ret < 0)
1963                 goto out;
1964
1965         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1966                 ret = 0;
1967                 goto out;
1968         }
1969
1970         /*
1971          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1972          * The current inode being processed might have been the one that caused
1973          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1974          * the current inode being processed.
1975          */
1976         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1977             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1978              gen == sctx->cur_inode_gen))
1979                 ret = 1;
1980         else
1981                 ret = 0;
1982
1983 out:
1984         return ret;
1985 }
1986
1987 /*
1988  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1989  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1990  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1991  */
1992 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1993 {
1994         int ret = 0;
1995         struct fs_path *name = NULL;
1996         u64 dir;
1997         u64 dir_gen;
1998
1999         if (!sctx->parent_root)
2000                 goto out;
2001
2002         name = fs_path_alloc();
2003         if (!name)
2004                 return -ENOMEM;
2005
2006         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2007         if (ret < 0)
2008                 goto out;
2009
2010         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2011                         name->start, fs_path_len(name));
2012
2013 out:
2014         fs_path_free(name);
2015         return ret;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2020  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2021  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2022  * In case of error, nce is kfreed.
2023  */
2024 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2025                              struct name_cache_entry *nce)
2026 {
2027         int ret = 0;
2028         struct list_head *nce_head;
2029
2030         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2031                         (unsigned long)nce->ino);
2032         if (!nce_head) {
2033                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2034                 if (!nce_head) {
2035                         kfree(nce);
2036                         return -ENOMEM;
2037                 }
2038                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2039
2040                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2041                 if (ret < 0) {
2042                         kfree(nce_head);
2043                         kfree(nce);
2044                         return ret;
2045                 }
2046         }
2047         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2048         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2049         sctx->name_cache_size++;
2050
2051         return ret;
2052 }
2053
2054 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2055                               struct name_cache_entry *nce)
2056 {
2057         struct list_head *nce_head;
2058
2059         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2060                         (unsigned long)nce->ino);
2061         if (!nce_head) {
2062                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2063               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2064                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2065         }
2066
2067         list_del(&nce->radix_list);
2068         list_del(&nce->list);
2069         sctx->name_cache_size--;
2070
2071         /*
2072          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2073          */
2074         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2075                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2076                 kfree(nce_head);
2077         }
2078 }
2079
2080 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2081                                                     u64 ino, u64 gen)
2082 {
2083         struct list_head *nce_head;
2084         struct name_cache_entry *cur;
2085
2086         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2087         if (!nce_head)
2088                 return NULL;
2089
2090         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2091                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2092                         return cur;
2093         }
2094         return NULL;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2099  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2100  */
2101 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2102 {
2103         list_del(&nce->list);
2104         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2105 }
2106
2107 /*
2108  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2109  */
2110 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2111 {
2112         struct name_cache_entry *nce;
2113
2114         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2115                 return;
2116
2117         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2118                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2119                                 struct name_cache_entry, list);
2120                 name_cache_delete(sctx, nce);
2121                 kfree(nce);
2122         }
2123 }
2124
2125 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2126 {
2127         struct name_cache_entry *nce;
2128
2129         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2130                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2131                                 struct name_cache_entry, list);
2132                 name_cache_delete(sctx, nce);
2133                 kfree(nce);
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2139  * Returns 0 if it succeeded.
2140  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2141  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2142  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2143  * Returns <0 in case of error.
2144  */
2145 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2146                                      u64 ino, u64 gen,
2147                                      u64 *parent_ino,
2148                                      u64 *parent_gen,
2149                                      struct fs_path *dest)
2150 {
2151         int ret;
2152         int nce_ret;
2153         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2154
2155         /*
2156          * First check if we already did a call to this function with the same
2157          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2158          * return the cached result.
2159          */
2160         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2161         if (nce) {
2162                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2163                         name_cache_delete(sctx, nce);
2164                         kfree(nce);
2165                         nce = NULL;
2166                 } else {
2167                         name_cache_used(sctx, nce);
2168                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2169                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2170                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2171                         if (ret < 0)
2172                                 goto out;
2173                         ret = nce->ret;
2174                         goto out;
2175                 }
2176         }
2177
2178         /*
2179          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2180          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2181          * __record_new_ref
2182          */
2183         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2184         if (ret < 0)
2185                 goto out;
2186
2187         if (!ret) {
2188                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2189                 if (ret < 0)
2190                         goto out;
2191                 ret = 1;
2192                 goto out_cache;
2193         }
2194
2195         /*
2196          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2197          * send_root or parent_root for ref lookup.
2198          */
2199         if (ino < sctx->send_progress)
2200                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2201                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2202         else
2203                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2204                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2205         if (ret < 0)
2206                 goto out;
2207
2208         /*
2209          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2210          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2211          */
2212         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2213                         dest->start, dest->end - dest->start);
2214         if (ret < 0)
2215                 goto out;
2216         if (ret) {
2217                 fs_path_reset(dest);
2218                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2219                 if (ret < 0)
2220                         goto out;
2221                 ret = 1;
2222         }
2223
2224 out_cache:
2225         /*
2226          * Store the result of the lookup in the name cache.
2227          */
2228         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2229         if (!nce) {
2230                 ret = -ENOMEM;
2231                 goto out;
2232         }
2233
2234         nce->ino = ino;
2235         nce->gen = gen;
2236         nce->parent_ino = *parent_ino;
2237         nce->parent_gen = *parent_gen;
2238         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2239         nce->ret = ret;
2240         strcpy(nce->name, dest->start);
2241
2242         if (ino < sctx->send_progress)
2243                 nce->need_later_update = 0;
2244         else
2245                 nce->need_later_update = 1;
2246
2247         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2248         if (nce_ret < 0)
2249                 ret = nce_ret;
2250         name_cache_clean_unused(sctx);
2251
2252 out:
2253         return ret;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2258  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2259  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2260  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2261  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2262  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2263  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2264  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2265  *
2266  * When do we have orphan inodes:
2267  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2268  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2269  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2270  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2271  *    orphan directory.
2272  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2273  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2274  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2275  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2276  *    the orphan inode.
2277  *
2278  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2279  * would be.
2280  */
2281 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2282                         struct fs_path *dest)
2283 {
2284         int ret = 0;
2285         struct fs_path *name = NULL;
2286         u64 parent_inode = 0;
2287         u64 parent_gen = 0;
2288         int stop = 0;
2289
2290         name = fs_path_alloc();
2291         if (!name) {
2292                 ret = -ENOMEM;
2293                 goto out;
2294         }
2295
2296         dest->reversed = 1;
2297         fs_path_reset(dest);
2298
2299         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2300                 struct waiting_dir_move *wdm;
2301
2302                 fs_path_reset(name);
2303
2304                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2305                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2306                         if (ret < 0)
2307                                 goto out;
2308                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2309                         break;
2310                 }
2311
2312                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2313                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2314                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2315                         stop = 1;
2316                 } else if (wdm) {
2317                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2318                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2319                 } else {
2320                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2321                                                         &parent_inode,
2322                                                         &parent_gen, name);
2323                         if (ret)
2324                                 stop = 1;
2325                 }
2326
2327                 if (ret < 0)
2328                         goto out;
2329
2330                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2331                 if (ret < 0)
2332                         goto out;
2333
2334                 ino = parent_inode;
2335                 gen = parent_gen;
2336         }
2337
2338 out:
2339         fs_path_free(name);
2340         if (!ret)
2341                 fs_path_unreverse(dest);
2342         return ret;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2347  */
2348 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2349 {
2350         int ret;
2351         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2352         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2353         struct btrfs_path *path;
2354         struct btrfs_key key;
2355         struct btrfs_root_ref *ref;
2356         struct extent_buffer *leaf;
2357         char *name = NULL;
2358         int namelen;
2359
2360         path = btrfs_alloc_path();
2361         if (!path)
2362                 return -ENOMEM;
2363
2364         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2365         if (!name) {
2366                 btrfs_free_path(path);
2367                 return -ENOMEM;
2368         }
2369
2370         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2371         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2372         key.offset = 0;
2373
2374         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2375                                 &key, path, 1, 0);
2376         if (ret < 0)
2377                 goto out;
2378         if (ret) {
2379                 ret = -ENOENT;
2380                 goto out;
2381         }
2382
2383         leaf = path->nodes[0];
2384         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2385         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2386             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2387                 ret = -ENOENT;
2388                 goto out;
2389         }
2390         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2391         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2392         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2393         btrfs_release_path(path);
2394
2395         if (parent_root) {
2396                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2397                 if (ret < 0)
2398                         goto out;
2399         } else {
2400                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2401                 if (ret < 0)
2402                         goto out;
2403         }
2404
2405         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2406
2407         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2408                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2409                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2410         else
2411                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2412                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2413
2414         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2415                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2416         if (parent_root) {
2417                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2418                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2419                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2420                 else
2421                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2422                                      parent_root->root_item.uuid);
2423                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2424                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2425         }
2426
2427         ret = send_cmd(sctx);
2428
2429 tlv_put_failure:
2430 out:
2431         btrfs_free_path(path);
2432         kfree(name);
2433         return ret;
2434 }
2435
2436 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2437 {
2438         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2439         int ret = 0;
2440         struct fs_path *p;
2441
2442         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2443
2444         p = fs_path_alloc();
2445         if (!p)
2446                 return -ENOMEM;
2447
2448         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2449         if (ret < 0)
2450                 goto out;
2451
2452         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2453         if (ret < 0)
2454                 goto out;
2455         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2456         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2457
2458         ret = send_cmd(sctx);
2459
2460 tlv_put_failure:
2461 out:
2462         fs_path_free(p);
2463         return ret;
2464 }
2465
2466 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2467 {
2468         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2469         int ret = 0;
2470         struct fs_path *p;
2471
2472         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2473
2474         p = fs_path_alloc();
2475         if (!p)
2476                 return -ENOMEM;
2477
2478         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2479         if (ret < 0)
2480                 goto out;
2481
2482         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2483         if (ret < 0)
2484                 goto out;
2485         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2486         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2487
2488         ret = send_cmd(sctx);
2489
2490 tlv_put_failure:
2491 out:
2492         fs_path_free(p);
2493         return ret;
2494 }
2495
2496 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2497 {
2498         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2499         int ret = 0;
2500         struct fs_path *p;
2501
2502         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2503                     ino, uid, gid);
2504
2505         p = fs_path_alloc();
2506         if (!p)
2507                 return -ENOMEM;
2508
2509         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2510         if (ret < 0)
2511                 goto out;
2512
2513         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2514         if (ret < 0)
2515                 goto out;
2516         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2517         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2518         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2519
2520         ret = send_cmd(sctx);
2521
2522 tlv_put_failure:
2523 out:
2524         fs_path_free(p);
2525         return ret;
2526 }
2527
2528 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2529 {
2530         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2531         int ret = 0;
2532         struct fs_path *p = NULL;
2533         struct btrfs_inode_item *ii;
2534         struct btrfs_path *path = NULL;
2535         struct extent_buffer *eb;
2536         struct btrfs_key key;
2537         int slot;
2538
2539         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2540
2541         p = fs_path_alloc();
2542         if (!p)
2543                 return -ENOMEM;
2544
2545         path = alloc_path_for_send();
2546         if (!path) {
2547                 ret = -ENOMEM;
2548                 goto out;
2549         }
2550
2551         key.objectid = ino;
2552         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2553         key.offset = 0;
2554         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2555         if (ret > 0)
2556                 ret = -ENOENT;
2557         if (ret < 0)
2558                 goto out;
2559
2560         eb = path->nodes[0];
2561         slot = path->slots[0];
2562         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2563
2564         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2565         if (ret < 0)
2566                 goto out;
2567
2568         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2569         if (ret < 0)
2570                 goto out;
2571         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2572         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2573         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2574         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2575         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2576
2577         ret = send_cmd(sctx);
2578
2579 tlv_put_failure:
2580 out:
2581         fs_path_free(p);
2582         btrfs_free_path(path);
2583         return ret;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2588  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2589  * is created as orphan.
2590  */
2591 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2592 {
2593         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2594         int ret = 0;
2595         struct fs_path *p;
2596         int cmd;
2597         u64 gen;
2598         u64 mode;
2599         u64 rdev;
2600
2601         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2602
2603         p = fs_path_alloc();
2604         if (!p)
2605                 return -ENOMEM;
2606
2607         if (ino != sctx->cur_ino) {
2608                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2609                                      NULL, NULL, &rdev);
2610                 if (ret < 0)
2611                         goto out;
2612         } else {
2613                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2614                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2615                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2616         }
2617
2618         if (S_ISREG(mode)) {
2619                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2620         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2621                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2622         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2623                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2624         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2625                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2626         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2627                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2628         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2629                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2630         } else {
2631                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2632                                 (int)(mode & S_IFMT));
2633                 ret = -EOPNOTSUPP;
2634                 goto out;
2635         }
2636
2637         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2638         if (ret < 0)
2639                 goto out;
2640
2641         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2642         if (ret < 0)
2643                 goto out;
2644
2645         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2646         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2647
2648         if (S_ISLNK(mode)) {
2649                 fs_path_reset(p);
2650                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2651                 if (ret < 0)
2652                         goto out;
2653                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2654         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2655                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2656                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2657                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2658         }
2659
2660         ret = send_cmd(sctx);
2661         if (ret < 0)
2662                 goto out;
2663
2664
2665 tlv_put_failure:
2666 out:
2667         fs_path_free(p);
2668         return ret;
2669 }
2670
2671 /*
2672  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2673  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2674  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2675  */
2676 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2677 {
2678         int ret = 0;
2679         struct btrfs_path *path = NULL;
2680         struct btrfs_key key;
2681         struct btrfs_key found_key;
2682         struct btrfs_key di_key;
2683         struct extent_buffer *eb;
2684         struct btrfs_dir_item *di;
2685         int slot;
2686
2687         path = alloc_path_for_send();
2688         if (!path) {
2689                 ret = -ENOMEM;
2690                 goto out;
2691         }
2692
2693         key.objectid = dir;
2694         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2695         key.offset = 0;
2696         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2697         if (ret < 0)
2698                 goto out;
2699
2700         while (1) {
2701                 eb = path->nodes[0];
2702                 slot = path->slots[0];
2703                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2704                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2705                         if (ret < 0) {
2706                                 goto out;
2707                         } else if (ret > 0) {
2708                                 ret = 0;
2709                                 break;
2710                         }
2711                         continue;
2712                 }
2713
2714                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2715                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2716                     found_key.type != key.type) {
2717                         ret = 0;
2718                         goto out;
2719                 }
2720
2721                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2722                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2723
2724                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2725                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2726                         ret = 1;
2727                         goto out;
2728                 }
2729
2730                 path->slots[0]++;
2731         }
2732
2733 out:
2734         btrfs_free_path(path);
2735         return ret;
2736 }
2737
2738 /*
2739  * Only creates the inode if it is:
2740  * 1. Not a directory
2741  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2742  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2743  */
2744 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2745 {
2746         int ret;
2747
2748         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2749                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2750                 if (ret < 0)
2751                         goto out;
2752                 if (ret) {
2753                         ret = 0;
2754                         goto out;
2755                 }
2756         }
2757
2758         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2759         if (ret < 0)
2760                 goto out;
2761
2762 out:
2763         return ret;
2764 }
2765
2766 struct recorded_ref {
2767         struct list_head list;
2768         char *name;
2769         struct fs_path *full_path;
2770         u64 dir;
2771         u64 dir_gen;
2772         int name_len;
2773 };
2774
2775 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2776 {
2777         ref->full_path = path;
2778         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2779         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2780 }
2781
2782 /*
2783  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2784  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2785  * This function is a helper to record one ref.
2786  */
2787 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2788                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2789 {
2790         struct recorded_ref *ref;
2791
2792         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2793         if (!ref)
2794                 return -ENOMEM;
2795
2796         ref->dir = dir;
2797         ref->dir_gen = dir_gen;
2798         set_ref_path(ref, path);
2799         list_add_tail(&ref->list, head);
2800         return 0;
2801 }
2802
2803 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2804 {
2805         struct recorded_ref *new;
2806
2807         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2808         if (!new)
2809                 return -ENOMEM;
2810
2811         new->dir = ref->dir;
2812         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2813         new->full_path = NULL;
2814         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2815         list_add_tail(&new->list, list);
2816         return 0;
2817 }
2818
2819 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2820 {
2821         struct recorded_ref *cur;
2822
2823         while (!list_empty(head)) {
2824                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2825                 fs_path_free(cur->full_path);
2826                 list_del(&cur->list);
2827                 kfree(cur);
2828         }
2829 }
2830
2831 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2832 {
2833         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2834         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2839  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2840  * directories.
2841  */
2842 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2843                           struct fs_path *path)
2844 {
2845         int ret;
2846         struct fs_path *orphan;
2847
2848         orphan = fs_path_alloc();
2849         if (!orphan)
2850                 return -ENOMEM;
2851
2852         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2853         if (ret < 0)
2854                 goto out;
2855
2856         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2857
2858 out:
2859         fs_path_free(orphan);
2860         return ret;
2861 }
2862
2863 static struct orphan_dir_info *
2864 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2865 {
2866         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2867         struct rb_node *parent = NULL;
2868         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2869
2870         while (*p) {
2871                 parent = *p;
2872                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2873                 if (dir_ino < entry->ino) {
2874                         p = &(*p)->rb_left;
2875                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2876                         p = &(*p)->rb_right;
2877                 } else {
2878                         return entry;
2879                 }
2880         }
2881
2882         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2883         if (!odi)
2884                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2885         odi->ino = dir_ino;
2886         odi->gen = 0;
2887         odi->last_dir_index_offset = 0;
2888
2889         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2890         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2891         return odi;
2892 }
2893
2894 static struct orphan_dir_info *
2895 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2896 {
2897         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2898         struct orphan_dir_info *entry;
2899
2900         while (n) {
2901                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2902                 if (dir_ino < entry->ino)
2903                         n = n->rb_left;
2904                 else if (dir_ino > entry->ino)
2905                         n = n->rb_right;
2906                 else
2907                         return entry;
2908         }
2909         return NULL;
2910 }
2911
2912 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2913 {
2914         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2915
2916         return odi != NULL;
2917 }
2918
2919 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2920                                  struct orphan_dir_info *odi)
2921 {
2922         if (!odi)
2923                 return;
2924         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2925         kfree(odi);
2926 }
2927
2928 /*
2929  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2930  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2931  * the dir item was already processed.
2932  */
2933 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2934                      u64 send_progress)
2935 {
2936         int ret = 0;
2937         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2938         struct btrfs_path *path;
2939         struct btrfs_key key;
2940         struct btrfs_key found_key;
2941         struct btrfs_key loc;
2942         struct btrfs_dir_item *di;
2943         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2944
2945         /*
2946          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2947          */
2948         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2949                 return 0;
2950
2951         path = alloc_path_for_send();
2952         if (!path)
2953                 return -ENOMEM;
2954
2955         key.objectid = dir;
2956         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2957         key.offset = 0;
2958
2959         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2960         if (odi)
2961                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2962
2963         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2964         if (ret < 0)
2965                 goto out;
2966
2967         while (1) {
2968                 struct waiting_dir_move *dm;
2969
2970                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2971                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2972                         if (ret < 0)
2973                                 goto out;
2974                         else if (ret > 0)
2975                                 break;
2976                         continue;
2977                 }
2978                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2979                                       path->slots[0]);
2980                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2981                     found_key.type != key.type)
2982                         break;
2983
2984                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2985                                 struct btrfs_dir_item);
2986                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2987
2988                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2989                 if (dm) {
2990                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2991                         if (IS_ERR(odi)) {
2992                                 ret = PTR_ERR(odi);
2993                                 goto out;
2994                         }
2995                         odi->gen = dir_gen;
2996                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2997                         dm->rmdir_ino = dir;
2998                         ret = 0;
2999                         goto out;
3000                 }
3001
3002                 if (loc.objectid > send_progress) {
3003                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
3004                         if (IS_ERR(odi)) {
3005                                 ret = PTR_ERR(odi);
3006                                 goto out;
3007                         }
3008                         odi->gen = dir_gen;
3009                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3010                         ret = 0;
3011                         goto out;
3012                 }
3013
3014                 path->slots[0]++;
3015         }
3016         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3017
3018         ret = 1;
3019
3020 out:
3021         btrfs_free_path(path);
3022         return ret;
3023 }
3024
3025 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3026 {
3027         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3028
3029         return entry != NULL;
3030 }
3031
3032 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3033 {
3034         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3035         struct rb_node *parent = NULL;
3036         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3037
3038         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3039         if (!dm)
3040                 return -ENOMEM;
3041         dm->ino = ino;
3042         dm->rmdir_ino = 0;
3043         dm->orphanized = orphanized;
3044
3045         while (*p) {
3046                 parent = *p;
3047                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3048                 if (ino < entry->ino) {
3049                         p = &(*p)->rb_left;
3050                 } else if (ino > entry->ino) {
3051                         p = &(*p)->rb_right;
3052                 } else {
3053                         kfree(dm);
3054                         return -EEXIST;
3055                 }
3056         }
3057
3058         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3059         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3060         return 0;
3061 }
3062
3063 static struct waiting_dir_move *
3064 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3065 {
3066         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3067         struct waiting_dir_move *entry;
3068
3069         while (n) {
3070                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3071                 if (ino < entry->ino)
3072                         n = n->rb_left;
3073                 else if (ino > entry->ino)
3074                         n = n->rb_right;
3075                 else
3076                         return entry;
3077         }
3078         return NULL;
3079 }
3080
3081 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3082                                   struct waiting_dir_move *dm)
3083 {
3084         if (!dm)
3085                 return;
3086         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3087         kfree(dm);
3088 }
3089
3090 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3091                                 u64 ino,
3092                                 u64 ino_gen,
3093                                 u64 parent_ino,
3094                                 struct list_head *new_refs,
3095                                 struct list_head *deleted_refs,
3096                                 const bool is_orphan)
3097 {
3098         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3099         struct rb_node *parent = NULL;
3100         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3101         struct recorded_ref *cur;
3102         int exists = 0;
3103         int ret;
3104
3105         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3106         if (!pm)
3107                 return -ENOMEM;
3108         pm->parent_ino = parent_ino;
3109         pm->ino = ino;
3110         pm->gen = ino_gen;
3111         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3112         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3113         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3114
3115         while (*p) {
3116                 parent = *p;
3117                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3118                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3119                         p = &(*p)->rb_left;
3120                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3121                         p = &(*p)->rb_right;
3122                 } else {
3123                         exists = 1;
3124                         break;
3125                 }
3126         }
3127
3128         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3129                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3130                 if (ret < 0)
3131                         goto out;
3132         }
3133         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3134                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3135                 if (ret < 0)
3136                         goto out;
3137         }
3138
3139         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3140         if (ret)
3141                 goto out;
3142
3143         if (exists) {
3144                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3145         } else {
3146                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3147                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3148         }
3149         ret = 0;
3150 out:
3151         if (ret) {
3152                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3153                 kfree(pm);
3154         }
3155         return ret;
3156 }
3157
3158 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3159                                                       u64 parent_ino)
3160 {
3161         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3162         struct pending_dir_move *entry;
3163
3164         while (n) {
3165                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3166                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3167                         n = n->rb_left;
3168                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3169                         n = n->rb_right;
3170                 else
3171                         return entry;
3172         }
3173         return NULL;
3174 }
3175
3176 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3177                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3178 {
3179         int ret = 0;
3180         u64 parent_inode = 0;
3181         u64 parent_gen = 0;
3182         u64 start_ino = ino;
3183
3184         *ancestor_ino = 0;
3185         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3186                 fs_path_reset(name);
3187
3188                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3189                         break;
3190                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3191                         if (*ancestor_ino == 0)
3192                                 *ancestor_ino = ino;
3193                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3194                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3195                 } else {
3196                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3197                                                         &parent_inode,
3198                                                         &parent_gen, name);
3199                         if (ret > 0) {
3200                                 ret = 0;
3201                                 break;
3202                         }
3203                 }
3204                 if (ret < 0)
3205                         break;
3206                 if (parent_inode == start_ino) {
3207                         ret = 1;
3208                         if (*ancestor_ino == 0)
3209                                 *ancestor_ino = ino;
3210                         break;
3211                 }
3212                 ino = parent_inode;
3213                 gen = parent_gen;
3214         }
3215         return ret;
3216 }
3217
3218 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3219 {
3220         struct fs_path *from_path = NULL;
3221         struct fs_path *to_path = NULL;
3222         struct fs_path *name = NULL;
3223         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3224         struct recorded_ref *cur;
3225         u64 parent_ino, parent_gen;
3226         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3227         u64 rmdir_ino = 0;
3228         u64 ancestor;
3229         bool is_orphan;
3230         int ret;
3231
3232         name = fs_path_alloc();
3233         from_path = fs_path_alloc();
3234         if (!name || !from_path) {
3235                 ret = -ENOMEM;
3236                 goto out;
3237         }
3238
3239         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3240         ASSERT(dm);
3241         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3242         is_orphan = dm->orphanized;
3243         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3244
3245         if (is_orphan) {
3246                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3247                                       pm->gen, from_path);
3248         } else {
3249                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3250                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3251                 if (ret < 0)
3252                         goto out;
3253                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3254                                    from_path);
3255                 if (ret < 0)
3256                         goto out;
3257                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3258         }
3259         if (ret < 0)
3260                 goto out;
3261
3262         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3263         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3264         if (ret < 0)
3265                 goto out;
3266         if (ret) {
3267                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3268                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3269                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3270                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3271                                            is_orphan);
3272                 if (ret < 0)
3273                         goto out;
3274                 if (rmdir_ino) {
3275                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3276                         ASSERT(dm);
3277                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3278                 }
3279                 goto out;
3280         }
3281         fs_path_reset(name);
3282         to_path = name;
3283         name = NULL;
3284         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3285         if (ret < 0)
3286                 goto out;
3287
3288         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3289         if (ret < 0)
3290                 goto out;
3291
3292         if (rmdir_ino) {
3293                 struct orphan_dir_info *odi;
3294                 u64 gen;
3295
3296                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3297                 if (!odi) {
3298                         /* already deleted */
3299                         goto finish;
3300                 }
3301                 gen = odi->gen;
3302
3303                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3304                 if (ret < 0)
3305                         goto out;
3306                 if (!ret)
3307                         goto finish;
3308
3309                 name = fs_path_alloc();
3310                 if (!name) {
3311                         ret = -ENOMEM;
3312                         goto out;
3313                 }
3314                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3315                 if (ret < 0)
3316                         goto out;
3317                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3318                 if (ret < 0)
3319                         goto out;
3320         }
3321
3322 finish:
3323         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3324         if (ret < 0)
3325                 goto out;
3326
3327         /*
3328          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3329          * and old parent(s).
3330          */
3331         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3332                 /*
3333                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3334                  */
3335                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3336                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3337                 if (ret == -ENOENT) {
3338                         ret = 0;
3339                         continue;
3340                 }
3341                 if (ret < 0)
3342                         goto out;
3343
3344                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3345                 if (ret < 0)
3346                         goto out;
3347         }
3348
3349 out:
3350         fs_path_free(name);
3351         fs_path_free(from_path);
3352         fs_path_free(to_path);
3353         sctx->send_progress = orig_progress;
3354
3355         return ret;
3356 }
3357
3358 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3359 {
3360         if (!list_empty(&m->list))
3361                 list_del(&m->list);
3362         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3363                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3364         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3365         kfree(m);
3366 }
3367
3368 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3369                                       struct pending_dir_move *moves,
3370                                       struct list_head *stack)
3371 {
3372         if (list_empty(&moves->list)) {
3373                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3374         } else {
3375                 LIST_HEAD(list);
3376                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3377                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3378                 list_splice_tail(&list, stack);
3379         }
3380         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3381                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3382                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3383         }
3384 }
3385
3386 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3387 {
3388         struct pending_dir_move *pm;
3389         struct list_head stack;
3390         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3391         int ret = 0;
3392
3393         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3394         if (!pm)
3395                 return 0;
3396
3397         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3398         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3399
3400         while (!list_empty(&stack)) {
3401                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3402                 parent_ino = pm->ino;
3403                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3404                 free_pending_move(sctx, pm);
3405                 if (ret)
3406                         goto out;
3407                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3408                 if (pm)
3409                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3410         }
3411         return 0;
3412
3413 out:
3414         while (!list_empty(&stack)) {
3415                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3416                 free_pending_move(sctx, pm);
3417         }
3418         return ret;
3419 }
3420
3421 /*
3422  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3423  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3424  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3425  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3426  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3427  *
3428  * Example:
3429  *
3430  * Parent snapshot:
3431  * .                                       (ino 256)
3432  * |---- a/                                (ino 257)
3433  * |     |---- file                        (ino 260)
3434  * |
3435  * |---- b/                                (ino 258)
3436  * |---- c/                                (ino 259)
3437  *
3438  * Send snapshot:
3439  * .                                       (ino 256)
3440  * |---- a/                                (ino 258)
3441  * |---- x/                                (ino 259)
3442  *       |---- y/                          (ino 257)
3443  *             |----- file                 (ino 260)
3444  *
3445  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3446  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3447  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3448  * must issue is:
3449  *
3450  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3451  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3452  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3453  *
3454  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3455  * be done right away and < 0 on error.
3456  */
3457 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3458                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3459                                   const bool is_orphan)
3460 {
3461         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3462         struct btrfs_path *path;
3463         struct btrfs_key key;
3464         struct btrfs_key di_key;
3465         struct btrfs_dir_item *di;
3466         u64 left_gen;
3467         u64 right_gen;
3468         int ret = 0;
3469         struct waiting_dir_move *wdm;
3470
3471         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3472                 return 0;
3473
3474         path = alloc_path_for_send();
3475         if (!path)
3476                 return -ENOMEM;
3477
3478         key.objectid = parent_ref->dir;
3479         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3480         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3481
3482         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3483         if (ret < 0) {
3484                 goto out;
3485         } else if (ret > 0) {
3486                 ret = 0;
3487                 goto out;
3488         }
3489
3490         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3491                                        parent_ref->name_len);
3492         if (!di) {
3493                 ret = 0;
3494                 goto out;
3495         }
3496         /*
3497          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3498          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3499          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3500          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3501          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3502          * that it happens after that other inode is renamed.
3503          */
3504         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3505         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3506                 ret = 0;
3507                 goto out;
3508         }
3509
3510         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3511                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3512         if (ret < 0)
3513                 goto out;
3514         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3515                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3516         if (ret < 0) {
3517                 if (ret == -ENOENT)
3518                         ret = 0;
3519                 goto out;
3520         }
3521
3522         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3523         if (right_gen != left_gen) {
3524                 ret = 0;
3525                 goto out;
3526         }
3527
3528         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3529         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3530                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3531                                            sctx->cur_ino,
3532                                            sctx->cur_inode_gen,
3533                                            di_key.objectid,
3534                                            &sctx->new_refs,
3535                                            &sctx->deleted_refs,
3536                                            is_orphan);
3537                 if (!ret)
3538                         ret = 1;
3539         }
3540 out:
3541         btrfs_free_path(path);
3542         return ret;
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3547  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3548  */
3549 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3550                              const u64 ino1,
3551                              const u64 ino1_gen,
3552                              const u64 ino2,
3553                              const u64 ino2_gen,
3554                              struct fs_path *fs_path)
3555 {
3556         u64 ino = ino2;
3557
3558         if (ino1 == ino2)
3559                 return ino1_gen == ino2_gen;
3560
3561         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3562                 u64 parent;
3563                 u64 parent_gen;
3564                 int ret;
3565
3566                 fs_path_reset(fs_path);
3567                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3568                 if (ret < 0)
3569                         return ret;
3570                 if (parent == ino1)
3571                         return parent_gen == ino1_gen;
3572                 ino = parent;
3573         }
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 /*
3578  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3579  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3580  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3581  */
3582 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3583                        const u64 ino1,
3584                        const u64 ino1_gen,
3585                        const u64 ino2,
3586                        struct fs_path *fs_path)
3587 {
3588         bool free_fs_path = false;
3589         int ret = 0;
3590         struct btrfs_path *path = NULL;
3591         struct btrfs_key key;
3592
3593         if (!fs_path) {
3594                 fs_path = fs_path_alloc();
3595                 if (!fs_path)
3596                         return -ENOMEM;
3597                 free_fs_path = true;
3598         }
3599
3600         path = alloc_path_for_send();
3601         if (!path) {
3602                 ret = -ENOMEM;
3603                 goto out;
3604         }
3605
3606         key.objectid = ino2;
3607         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3608         key.offset = 0;
3609
3610         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3611         if (ret < 0)
3612                 goto out;
3613
3614         while (true) {
3615                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3616                 int slot = path->slots[0];
3617                 u32 cur_offset = 0;
3618                 u32 item_size;
3619
3620                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3621                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3622                         if (ret < 0)
3623                                 goto out;
3624                         if (ret > 0)
3625                                 break;
3626                         continue;
3627                 }
3628
3629                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3630                 if (key.objectid != ino2)
3631                         break;
3632                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3633                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3634                         break;
3635
3636                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3637                 while (cur_offset < item_size) {
3638                         u64 parent;
3639                         u64 parent_gen;
3640
3641                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3642                                 unsigned long ptr;
3643                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3644
3645                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3646                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3647                                         (ptr + cur_offset);
3648                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3649                                                                    extref);
3650                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3651                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3652                                                                   extref);
3653                         } else {
3654                                 parent = key.offset;
3655                                 cur_offset = item_size;
3656                         }
3657
3658                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3659                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3660                         if (ret < 0)
3661                                 goto out;
3662                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3663                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3664                         if (ret)
3665                                 goto out;
3666                 }
3667                 path->slots[0]++;
3668         }
3669         ret = 0;
3670  out:
3671         btrfs_free_path(path);
3672         if (free_fs_path)
3673                 fs_path_free(fs_path);
3674         return ret;
3675 }
3676
3677 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3678                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3679                                 const bool is_orphan)
3680 {
3681         int ret = 0;
3682         u64 ino = parent_ref->dir;
3683         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3684         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3685         struct fs_path *path_before = NULL;
3686         struct fs_path *path_after = NULL;
3687         int len1, len2;
3688
3689         path_after = fs_path_alloc();
3690         path_before = fs_path_alloc();
3691         if (!path_after || !path_before) {
3692                 ret = -ENOMEM;
3693                 goto out;
3694         }
3695
3696         /*
3697          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3698          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3699          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3700          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3701          * at get_cur_path()).
3702          */
3703         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3704                 u64 parent_ino_after_gen;
3705
3706                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3707                         /*
3708                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3709                          * parent root, we need to delay the rename of the
3710                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3711                          * because we can end up with a circular dependency
3712                          * of renames, resulting in some directories never
3713                          * getting the respective rename operations issued in
3714                          * the send stream or getting into infinite path build
3715                          * loops.
3716                          */
3717                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3718                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3719                                           ino, path_before);
3720                         if (ret)
3721                                 break;
3722                 }
3723
3724                 fs_path_reset(path_before);
3725                 fs_path_reset(path_after);
3726
3727                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3728                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3729                 if (ret < 0)
3730                         goto out;
3731                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3732                                     NULL, path_before);
3733                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3734                         goto out;
3735                 } else if (ret == -ENOENT) {
3736                         ret = 0;
3737                         break;
3738                 }
3739
3740                 len1 = fs_path_len(path_before);
3741                 len2 = fs_path_len(path_after);
3742                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3743                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3744                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3745                         u64 parent_ino_gen;
3746
3747                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3748                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3749                                              NULL);
3750                         if (ret < 0)
3751                                 goto out;
3752                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3753                                 ret = 1;
3754                                 break;
3755                         }
3756                 }
3757                 ino = parent_ino_after;
3758                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3759         }
3760
3761 out:
3762         fs_path_free(path_before);
3763         fs_path_free(path_after);
3764
3765         if (ret == 1) {
3766                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3767                                            sctx->cur_ino,
3768                                            sctx->cur_inode_gen,
3769                                            ino,
3770                                            &sctx->new_refs,
3771                                            &sctx->deleted_refs,
3772                                            is_orphan);
3773                 if (!ret)
3774                         ret = 1;
3775         }
3776
3777         return ret;
3778 }
3779
3780 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3781 {
3782         int ret;
3783         struct fs_path *new_path;
3784
3785         /*
3786          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3787          * we use here a new path.
3788          */
3789         new_path = fs_path_alloc();
3790         if (!new_path)
3791                 return -ENOMEM;
3792
3793         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3794         if (ret < 0) {
3795                 fs_path_free(new_path);
3796                 return ret;
3797         }
3798         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3799         if (ret < 0) {
3800                 fs_path_free(new_path);
3801                 return ret;
3802         }
3803
3804         fs_path_free(ref->full_path);
3805         set_ref_path(ref, new_path);
3806
3807         return 0;
3808 }
3809
3810 /*
3811  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3812  */
3813 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3814 {
3815         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3816         int ret = 0;
3817         struct recorded_ref *cur;
3818         struct recorded_ref *cur2;
3819         struct list_head check_dirs;
3820         struct fs_path *valid_path = NULL;
3821         u64 ow_inode = 0;
3822         u64 ow_gen;
3823         u64 ow_mode;
3824         int did_overwrite = 0;
3825         int is_orphan = 0;
3826         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3827         bool can_rename = true;
3828         bool orphanized_dir = false;
3829         bool orphanized_ancestor = false;
3830
3831         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3832
3833         /*
3834          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3835          * which is always '..'
3836          */
3837         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3838         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3839
3840         valid_path = fs_path_alloc();
3841         if (!valid_path) {
3842                 ret = -ENOMEM;
3843                 goto out;
3844         }
3845
3846         /*
3847          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3848          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3849          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3850          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3851          * this point in time.
3852          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3853          * orphan name in this case.
3854          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3855          * gets moved around.
3856          */
3857         if (!sctx->cur_inode_new) {
3858                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3859                                 sctx->cur_inode_gen);
3860                 if (ret < 0)
3861                         goto out;
3862                 if (ret)
3863                         did_overwrite = 1;
3864         }
3865         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3866                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3867                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3868                 if (ret < 0)
3869                         goto out;
3870                 is_orphan = 1;
3871         } else {
3872                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3873                                 valid_path);
3874                 if (ret < 0)
3875                         goto out;
3876         }
3877
3878         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3879                 /*
3880                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3881                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3882                  * than the current inum. To handle this case, we create the
3883                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3884                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3885                  */
3886                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3887                 if (ret < 0)
3888                         goto out;
3889                 if (ret == inode_state_will_create) {
3890                         ret = 0;
3891                         /*
3892                          * First check if any of the current inodes refs did
3893                          * already create the dir.
3894                          */
3895                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3896                                 if (cur == cur2)
3897                                         break;
3898                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3899                                         ret = 1;
3900                                         break;
3901                                 }
3902                         }
3903
3904                         /*
3905                          * If that did not happen, check if a previous inode
3906                          * did already create the dir.
3907                          */
3908                         if (!ret)
3909                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3910                         if (ret < 0)
3911                                 goto out;
3912                         if (!ret) {
3913                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3914                                 if (ret < 0)
3915                                         goto out;
3916                         }
3917                 }
3918
3919                 /*
3920                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3921                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3922                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3923                  * not the first ref, simply unlink it.
3924                  */
3925                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3926                                 cur->name, cur->name_len,
3927                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3928                 if (ret < 0)
3929                         goto out;
3930                 if (ret) {
3931                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3932                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3933                                            cur->name_len);
3934                         if (ret < 0)
3935                                 goto out;
3936                         if (ret) {
3937                                 struct name_cache_entry *nce;
3938                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3939
3940                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3941                                                 cur->full_path);
3942                                 if (ret < 0)
3943                                         goto out;
3944                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3945                                         orphanized_dir = true;
3946
3947                                 /*
3948                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3949                                  * make sure that its orphanized name is used in
3950                                  * the source path when performing its rename
3951                                  * operation.
3952                                  */
3953                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3954                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3955                                                                    ow_inode);
3956                                         ASSERT(wdm);
3957                                         wdm->orphanized = true;
3958                                 }
3959
3960                                 /*
3961                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3962                                  * name from the name cache. This is because the
3963                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3964                                  * other inode that will be orphanized as well
3965                                  * later and has an inode number greater than
3966                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3967                                  * future name lookups from using the old name
3968                                  * and get instead the orphan name.
3969                                  */
3970                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3971                                 if (nce) {
3972                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3973                                         kfree(nce);
3974                                 }
3975
3976                                 /*
3977                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3978                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3979                                  * current path of cur_ino) again because it
3980                                  * might contain the pre-orphanization name of
3981                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3982                                  */
3983                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3984                                                   ow_inode, ow_gen,
3985                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3986                                 if (ret > 0) {
3987                                         orphanized_ancestor = true;
3988                                         fs_path_reset(valid_path);
3989                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3990                                                            sctx->cur_inode_gen,
3991                                                            valid_path);
3992                                 }
3993                                 if (ret < 0)
3994                                         goto out;
3995                         } else {
3996                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3997                                 if (ret < 0)
3998                                         goto out;
3999                         }
4000                 }
4001
4002                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4003                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4004                         if (ret < 0)
4005                                 goto out;
4006                         if (ret == 1) {
4007                                 can_rename = false;
4008                                 *pending_move = 1;
4009                         }
4010                 }
4011
4012                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4013                     can_rename) {
4014                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4015                         if (ret < 0)
4016                                 goto out;
4017                         if (ret == 1) {
4018                                 can_rename = false;
4019                                 *pending_move = 1;
4020                         }
4021                 }
4022
4023                 /*
4024                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4025                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4026                  * it depending on the inode mode.
4027                  */
4028                 if (is_orphan && can_rename) {
4029                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4030                         if (ret < 0)
4031                                 goto out;
4032                         is_orphan = 0;
4033                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4034                         if (ret < 0)
4035                                 goto out;
4036                 } else if (can_rename) {
4037                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4038                                 /*
4039                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4040                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4041                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4042                                  */
4043                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4044                                                   cur->full_path);
4045                                 if (!ret)
4046                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4047                                                            cur->full_path);
4048                                 if (ret < 0)
4049                                         goto out;
4050                         } else {
4051                                 /*
4052                                  * We might have previously orphanized an inode
4053                                  * which is an ancestor of our current inode,
4054                                  * so our reference's full path, which was
4055                                  * computed before any such orphanizations, must
4056                                  * be updated.
4057                                  */
4058                                 if (orphanized_dir) {
4059                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4060                                         if (ret < 0)
4061                                                 goto out;
4062                                 }
4063                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4064                                                 valid_path);
4065                                 if (ret < 0)
4066                                         goto out;
4067                         }
4068                 }
4069                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4070                 if (ret < 0)
4071                         goto out;
4072         }
4073
4074         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4075                 /*
4076                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4077                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4078                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4079                  * See the use of check_dirs for more details.
4080                  */
4081                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4082                                 sctx->cur_ino);
4083                 if (ret < 0)
4084                         goto out;
4085                 if (ret) {
4086                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4087                         if (ret < 0)
4088                                 goto out;
4089                 } else if (!is_orphan) {
4090                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4091                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4092                         if (ret < 0)
4093                                 goto out;
4094                         is_orphan = 1;
4095                 }
4096
4097                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4098                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4099                         if (ret < 0)
4100                                 goto out;
4101                 }
4102         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4103                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4104                 /*
4105                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4106                  */
4107                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4108                                 list);
4109                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4110                 if (ret < 0)
4111                         goto out;
4112         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4113                 /*
4114                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4115                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4116                  * inodes.
4117                  */
4118                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4119                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4120                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4121                                         cur->name, cur->name_len);
4122                         if (ret < 0)
4123                                 goto out;
4124                         if (!ret) {
4125                                 /*
4126                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4127                                  * to recompute the full path for deleted names,
4128                                  * since any such path was computed before we
4129                                  * processed any references and orphanized any
4130                                  * ancestor inode.
4131                                  */
4132                                 if (orphanized_ancestor) {
4133                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4134                                         if (ret < 0)
4135                                                 goto out;
4136                                 }
4137                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4138                                 if (ret < 0)
4139                                         goto out;
4140                         }
4141                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4142                         if (ret < 0)
4143                                 goto out;
4144                 }
4145                 /*
4146                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4147                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4148                  * of this inode and no new refs were added for the current
4149                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4150                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4151                  * places.
4152                  */
4153                 if (is_orphan) {
4154                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4155                         if (ret < 0)
4156                                 goto out;
4157                 }
4158         }
4159
4160         /*
4161          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4162          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4163          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4164          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4165          */
4166         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4167                 /*
4168                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4169                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4170                  * The dir will be processed later.
4171                  */
4172                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4173                         continue;
4174
4175                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4176                 if (ret < 0)
4177                         goto out;
4178
4179                 if (ret == inode_state_did_create ||
4180                     ret == inode_state_no_change) {
4181                         /* TODO delayed utimes */
4182                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4183                         if (ret < 0)
4184                                 goto out;
4185                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4186                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4187                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4188                                         sctx->cur_ino);
4189                         if (ret < 0)
4190                                 goto out;
4191                         if (ret) {
4192                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4193                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4194                                 if (ret < 0)
4195                                         goto out;
4196                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4197                                 if (ret < 0)
4198                                         goto out;
4199                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4200                         }
4201                 }
4202         }
4203
4204         ret = 0;
4205
4206 out:
4207         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4208         free_recorded_refs(sctx);
4209         fs_path_free(valid_path);
4210         return ret;
4211 }
4212
4213 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4214                       void *ctx, struct list_head *refs)
4215 {
4216         int ret = 0;
4217         struct send_ctx *sctx = ctx;
4218         struct fs_path *p;
4219         u64 gen;
4220
4221         p = fs_path_alloc();
4222         if (!p)
4223                 return -ENOMEM;
4224
4225         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4226                         NULL, NULL);
4227         if (ret < 0)
4228                 goto out;
4229
4230         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4231         if (ret < 0)
4232                 goto out;
4233         ret = fs_path_add_path(p, name);
4234         if (ret < 0)
4235                 goto out;
4236
4237         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4238
4239 out:
4240         if (ret)
4241                 fs_path_free(p);
4242         return ret;
4243 }
4244
4245 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4246                             struct fs_path *name,
4247                             void *ctx)
4248 {
4249         struct send_ctx *sctx = ctx;
4250         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4251 }
4252
4253
4254 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4255                                 struct fs_path *name,
4256                                 void *ctx)
4257 {
4258         struct send_ctx *sctx = ctx;
4259         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4260                           &sctx->deleted_refs);
4261 }
4262
4263 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4264 {
4265         int ret;
4266
4267         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4268                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4269         if (ret < 0)
4270                 goto out;
4271         ret = 0;
4272
4273 out:
4274         return ret;
4275 }
4276
4277 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4278 {
4279         int ret;
4280
4281         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4282                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4283         if (ret < 0)
4284                 goto out;
4285         ret = 0;
4286
4287 out:
4288         return ret;
4289 }
4290
4291 struct find_ref_ctx {
4292         u64 dir;
4293         u64 dir_gen;
4294         struct btrfs_root *root;
4295         struct fs_path *name;
4296         int found_idx;
4297 };
4298
4299 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4300                        struct fs_path *name,
4301                        void *ctx_)
4302 {
4303         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4304         u64 dir_gen;
4305         int ret;
4306
4307         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4308             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4309                 /*
4310                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4311                  * else matches.
4312                  */
4313                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4314                                      NULL, NULL, NULL);
4315                 if (ret)
4316                         return ret;
4317                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4318                         return 0;
4319                 ctx->found_idx = num;
4320                 return 1;
4321         }
4322         return 0;
4323 }
4324
4325 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4326                      struct btrfs_path *path,
4327                      struct btrfs_key *key,
4328                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4329 {
4330         int ret;
4331         struct find_ref_ctx ctx;
4332
4333         ctx.dir = dir;
4334         ctx.name = name;
4335         ctx.dir_gen = dir_gen;
4336         ctx.found_idx = -1;
4337         ctx.root = root;
4338
4339         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4340         if (ret < 0)
4341                 return ret;
4342
4343         if (ctx.found_idx == -1)
4344                 return -ENOENT;
4345
4346         return ctx.found_idx;
4347 }
4348
4349 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4350                                     struct fs_path *name,
4351                                     void *ctx)
4352 {
4353         u64 dir_gen;
4354         int ret;
4355         struct send_ctx *sctx = ctx;
4356
4357         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4358                              NULL, NULL, NULL);
4359         if (ret)
4360                 return ret;
4361
4362         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4363                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4364         if (ret == -ENOENT)
4365                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4366         else if (ret > 0)
4367                 ret = 0;
4368
4369         return ret;
4370 }
4371
4372 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4373                                         struct fs_path *name,
4374                                         void *ctx)
4375 {
4376         u64 dir_gen;
4377         int ret;
4378         struct send_ctx *sctx = ctx;
4379
4380         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4381                              NULL, NULL, NULL);
4382         if (ret)
4383                 return ret;
4384
4385         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4386                         dir, dir_gen, name);
4387         if (ret == -ENOENT)
4388                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4389         else if (ret > 0)
4390                 ret = 0;
4391
4392         return ret;
4393 }
4394
4395 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4396 {
4397         int ret = 0;
4398
4399         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4400                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4401         if (ret < 0)
4402                 goto out;
4403         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4404                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4405         if (ret < 0)
4406                 goto out;
4407         ret = 0;
4408
4409 out:
4410         return ret;
4411 }
4412
4413 /*
4414  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4415  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4416  */
4417 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4418                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4419 {
4420         int ret;
4421         struct btrfs_root *root;
4422         struct btrfs_path *path;
4423         struct btrfs_key key;
4424         struct btrfs_key found_key;
4425         struct extent_buffer *eb;
4426         int slot;
4427         iterate_inode_ref_t cb;
4428         int pending_move = 0;
4429
4430         path = alloc_path_for_send();
4431         if (!path)
4432                 return -ENOMEM;
4433
4434         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4435                 root = sctx->send_root;
4436                 cb = __record_new_ref;
4437         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4438                 root = sctx->parent_root;
4439                 cb = __record_deleted_ref;
4440         } else {
4441                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4442                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4443                 ret = -EINVAL;
4444                 goto out;
4445         }
4446
4447         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4448         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4449         key.offset = 0;
4450         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4451         if (ret < 0)
4452                 goto out;
4453
4454         while (1) {
4455                 eb = path->nodes[0];
4456                 slot = path->slots[0];
4457                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4458                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4459                         if (ret < 0)
4460                                 goto out;
4461                         else if (ret > 0)
4462                                 break;
4463                         continue;
4464                 }
4465
4466                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4467
4468                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4469                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4470                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4471                         break;
4472
4473                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4474                 if (ret < 0)
4475                         goto out;
4476
4477                 path->slots[0]++;
4478         }
4479         btrfs_release_path(path);
4480
4481         /*
4482          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4483          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4484          * rename the parent directory.
4485          */
4486         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4487 out:
4488         btrfs_free_path(path);
4489         return ret;
4490 }
4491
4492 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4493                           struct fs_path *path,
4494                           const char *name, int name_len,
4495                           const char *data, int data_len)
4496 {
4497         int ret = 0;
4498
4499         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4500         if (ret < 0)
4501                 goto out;
4502
4503         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4504         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4505         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4506
4507         ret = send_cmd(sctx);
4508
4509 tlv_put_failure:
4510 out:
4511         return ret;
4512 }
4513
4514 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4515                           struct fs_path *path,
4516                           const char *name, int name_len)
4517 {
4518         int ret = 0;
4519
4520         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4521         if (ret < 0)
4522                 goto out;
4523
4524         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4525         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4526
4527         ret = send_cmd(sctx);
4528
4529 tlv_put_failure:
4530 out:
4531         return ret;
4532 }
4533
4534 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4535                                const char *name, int name_len,
4536                                const char *data, int data_len,
4537                                u8 type, void *ctx)
4538 {
4539         int ret;
4540         struct send_ctx *sctx = ctx;
4541         struct fs_path *p;
4542         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4543
4544         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4545         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4546                 return 0;
4547
4548         p = fs_path_alloc();
4549         if (!p)
4550                 return -ENOMEM;
4551
4552         /*
4553          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4554          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4555          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4556          * only contains the version number and no entries.
4557          */
4558         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4559             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4560                 if (data_len == 0) {
4561                         dummy_acl.a_version =
4562                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4563                         data = (char *)&dummy_acl;
4564                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4565                 }
4566         }
4567
4568         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4569         if (ret < 0)
4570                 goto out;
4571
4572         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4573
4574 out:
4575         fs_path_free(p);
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4580                                    const char *name, int name_len,
4581                                    const char *data, int data_len,
4582                                    u8 type, void *ctx)
4583 {
4584         int ret;
4585         struct send_ctx *sctx = ctx;
4586         struct fs_path *p;
4587
4588         p = fs_path_alloc();
4589         if (!p)
4590                 return -ENOMEM;
4591
4592         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4593         if (ret < 0)
4594                 goto out;
4595
4596         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4597
4598 out:
4599         fs_path_free(p);
4600         return ret;
4601 }
4602
4603 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4604 {
4605         int ret = 0;
4606
4607         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4608                                __process_new_xattr, sctx);
4609
4610         return ret;
4611 }
4612
4613 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4614 {
4615         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4616                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4617 }
4618
4619 struct find_xattr_ctx {
4620         const char *name;
4621         int name_len;
4622         int found_idx;
4623         char *found_data;
4624         int found_data_len;
4625 };
4626
4627 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4628                         const char *name, int name_len,
4629                         const char *data, int data_len,
4630                         u8 type, void *vctx)
4631 {
4632         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4633
4634         if (name_len == ctx->name_len &&
4635             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4636                 ctx->found_idx = num;
4637                 ctx->found_data_len = data_len;
4638                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4639                 if (!ctx->found_data)
4640                         return -ENOMEM;
4641                 return 1;
4642         }
4643         return 0;
4644 }
4645
4646 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4647                       struct btrfs_path *path,
4648                       struct btrfs_key *key,
4649                       const char *name, int name_len,
4650                       char **data, int *data_len)
4651 {
4652         int ret;
4653         struct find_xattr_ctx ctx;
4654
4655         ctx.name = name;
4656         ctx.name_len = name_len;
4657         ctx.found_idx = -1;
4658         ctx.found_data = NULL;
4659         ctx.found_data_len = 0;
4660
4661         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4662         if (ret < 0)
4663                 return ret;
4664
4665         if (ctx.found_idx == -1)
4666                 return -ENOENT;
4667         if (data) {
4668                 *data = ctx.found_data;
4669                 *data_len = ctx.found_data_len;
4670         } else {
4671                 kfree(ctx.found_data);
4672         }
4673         return ctx.found_idx;
4674 }
4675
4676
4677 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4678                                        const char *name, int name_len,
4679                                        const char *data, int data_len,
4680                                        u8 type, void *ctx)
4681 {
4682         int ret;
4683         struct send_ctx *sctx = ctx;
4684         char *found_data = NULL;
4685         int found_data_len  = 0;
4686
4687         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4688                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4689                          &found_data_len);
4690         if (ret == -ENOENT) {
4691                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4692                                 data_len, type, ctx);
4693         } else if (ret >= 0) {
4694                 if (data_len != found_data_len ||
4695                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4696                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4697                                         data, data_len, type, ctx);
4698                 } else {
4699                         ret = 0;
4700                 }
4701         }
4702
4703         kfree(found_data);
4704         return ret;
4705 }
4706
4707 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4708                                            const char *name, int name_len,
4709                                            const char *data, int data_len,
4710                                            u8 type, void *ctx)
4711 {
4712         int ret;
4713         struct send_ctx *sctx = ctx;
4714
4715         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4716                          name, name_len, NULL, NULL);
4717         if (ret == -ENOENT)
4718                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4719                                 data_len, type, ctx);
4720         else if (ret >= 0)
4721                 ret = 0;
4722
4723         return ret;
4724 }
4725
4726 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4727 {
4728         int ret = 0;
4729
4730         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4731                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4732         if (ret < 0)
4733                 goto out;
4734         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4735                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4736
4737 out:
4738         return ret;
4739 }
4740
4741 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4742 {
4743         int ret;
4744         struct btrfs_root *root;
4745         struct btrfs_path *path;
4746         struct btrfs_key key;
4747         struct btrfs_key found_key;
4748         struct extent_buffer *eb;
4749         int slot;
4750
4751         path = alloc_path_for_send();
4752         if (!path)
4753                 return -ENOMEM;
4754
4755         root = sctx->send_root;
4756
4757         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4758         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4759         key.offset = 0;
4760         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4761         if (ret < 0)
4762                 goto out;
4763
4764         while (1) {
4765                 eb = path->nodes[0];
4766                 slot = path->slots[0];
4767                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4768                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4769                         if (ret < 0) {
4770                                 goto out;
4771                         } else if (ret > 0) {
4772                                 ret = 0;
4773                                 break;
4774                         }
4775                         continue;
4776                 }
4777
4778                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4779                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4780                     found_key.type != key.type) {
4781                         ret = 0;
4782                         goto out;
4783                 }
4784
4785                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4786                 if (ret < 0)
4787                         goto out;
4788
4789                 path->slots[0]++;
4790         }
4791
4792 out:
4793         btrfs_free_path(path);
4794         return ret;
4795 }
4796
4797 static int fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4798 {
4799         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4800         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4801         struct inode *inode;
4802         struct page *page;
4803         char *addr;
4804         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4805         pgoff_t last_index;
4806         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4807         int ret = 0;
4808         size_t read = 0;
4809
4810         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4811         if (IS_ERR(inode))
4812                 return PTR_ERR(inode);
4813
4814         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4815
4816         /* initial readahead */
4817         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4818         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4819
4820         while (index <= last_index) {
4821                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4822                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4823
4824                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4825                 if (!page) {
4826                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4827                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4828
4829                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4830                                         GFP_KERNEL);
4831                         if (!page) {
4832                                 ret = -ENOMEM;
4833                                 break;
4834                         }
4835                 }
4836
4837                 if (PageReadahead(page)) {
4838                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4839                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4840                 }
4841
4842                 if (!PageUptodate(page)) {
4843                         btrfs_readpage(NULL, page);
4844                         lock_page(page);
4845                         if (!PageUptodate(page)) {
4846                                 unlock_page(page);
4847                                 put_page(page);
4848                                 ret = -EIO;
4849                                 break;
4850                         }
4851                 }
4852
4853                 addr = kmap(page);
4854                 memcpy(sctx->read_buf + read, addr + pg_offset, cur_len);
4855                 kunmap(page);
4856                 unlock_page(page);
4857                 put_page(page);
4858                 index++;
4859                 pg_offset = 0;
4860                 len -= cur_len;
4861                 read += cur_len;
4862         }
4863         iput(inode);
4864         return ret;
4865 }
4866
4867 /*
4868  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4869  * user space.
4870  */
4871 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4872 {
4873         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4874         int ret = 0;
4875         struct fs_path *p;
4876
4877         p = fs_path_alloc();
4878         if (!p)
4879                 return -ENOMEM;
4880
4881         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4882
4883         ret = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4884         if (ret < 0)
4885                 goto out;
4886
4887         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4888         if (ret < 0)
4889                 goto out;
4890
4891         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4892         if (ret < 0)
4893                 goto out;
4894
4895         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4896         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4897         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
4898
4899         ret = send_cmd(sctx);
4900
4901 tlv_put_failure:
4902 out:
4903         fs_path_free(p);
4904         return ret;
4905 }
4906
4907 /*
4908  * Send a clone command to user space.
4909  */
4910 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4911                       u64 offset, u32 len,
4912                       struct clone_root *clone_root)
4913 {
4914         int ret = 0;
4915         struct fs_path *p;
4916         u64 gen;
4917
4918         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4919                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4920                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
4921                     clone_root->ino, clone_root->offset);
4922
4923         p = fs_path_alloc();
4924         if (!p)
4925                 return -ENOMEM;
4926
4927         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4928         if (ret < 0)
4929                 goto out;
4930
4931         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4932         if (ret < 0)
4933                 goto out;
4934
4935         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4936         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4937         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4938
4939         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4940                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4941                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4942                 if (ret < 0)
4943                         goto out;
4944                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4945         } else {
4946                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4947         }
4948         if (ret < 0)
4949                 goto out;
4950
4951         /*
4952          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4953          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4954          * receive.
4955          *
4956          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4957          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4958          * different host.
4959          */
4960         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4961                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4962                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4963         else
4964                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4965                              clone_root->root->root_item.uuid);
4966         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4967                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4968         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4969         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4970                         clone_root->offset);
4971
4972         ret = send_cmd(sctx);
4973
4974 tlv_put_failure:
4975 out:
4976         fs_path_free(p);
4977         return ret;
4978 }
4979
4980 /*
4981  * Send an update extent command to user space.
4982  */
4983 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4984                               u64 offset, u32 len)
4985 {
4986         int ret = 0;
4987         struct fs_path *p;
4988
4989         p = fs_path_alloc();
4990         if (!p)
4991                 return -ENOMEM;
4992
4993         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4994         if (ret < 0)
4995                 goto out;
4996
4997         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4998         if (ret < 0)
4999                 goto out;
5000
5001         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5002         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5003         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5004
5005         ret = send_cmd(sctx);
5006
5007 tlv_put_failure:
5008 out:
5009         fs_path_free(p);
5010         return ret;
5011 }
5012
5013 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5014 {
5015         struct fs_path *p = NULL;
5016         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5017         u64 len;
5018         int ret = 0;
5019
5020         /*
5021          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5022          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5023          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5024          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5025          */
5026         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5027                 return 0;
5028
5029         /*
5030          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5031          * after the i_size.
5032          */
5033         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5034
5035         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5036                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5037
5038         p = fs_path_alloc();
5039         if (!p)
5040                 return -ENOMEM;
5041         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5042         if (ret < 0)
5043                 goto tlv_put_failure;
5044         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5045         while (offset < end) {
5046                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5047
5048                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5049                 if (ret < 0)
5050                         break;
5051                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5052                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5053                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
5054                 ret = send_cmd(sctx);
5055                 if (ret < 0)
5056                         break;
5057                 offset += len;
5058         }
5059         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5060 tlv_put_failure:
5061         fs_path_free(p);
5062         return ret;
5063 }
5064
5065 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5066                             const u64 offset,
5067                             const u64 len)
5068 {
5069         u64 sent = 0;
5070
5071         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5072                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5073
5074         while (sent < len) {
5075                 u64 size = len - sent;
5076                 int ret;
5077
5078                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
5079                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
5080                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5081                 if (ret < 0)
5082                         return ret;
5083                 sent += size;
5084         }
5085         return 0;
5086 }
5087
5088 /*
5089  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5090  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5091  *
5092  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5093  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5094  */
5095 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5096 {
5097         struct fs_path *fspath = NULL;
5098         struct btrfs_path *path;
5099         struct btrfs_dir_item *di;
5100         struct extent_buffer *leaf;
5101         unsigned long data_ptr;
5102         char *buf = NULL;
5103         int buf_len;
5104         int ret = 0;
5105
5106         path = alloc_path_for_send();
5107         if (!path)
5108                 return -ENOMEM;
5109
5110         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5111                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5112         if (!di) {
5113                 /* There is no xattr for this inode */
5114                 goto out;
5115         } else if (IS_ERR(di)) {
5116                 ret = PTR_ERR(di);
5117                 goto out;
5118         }
5119
5120         leaf = path->nodes[0];
5121         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5122
5123         fspath = fs_path_alloc();
5124         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5125         if (!fspath || !buf) {
5126                 ret = -ENOMEM;
5127                 goto out;
5128         }
5129
5130         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5131         if (ret < 0)
5132                 goto out;
5133
5134         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5135         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5136
5137         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5138                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5139 out:
5140         kfree(buf);
5141         fs_path_free(fspath);
5142         btrfs_free_path(path);
5143         return ret;
5144 }
5145
5146 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5147                        struct clone_root *clone_root,
5148                        const u64 disk_byte,
5149                        u64 data_offset,
5150                        u64 offset,
5151                        u64 len)
5152 {
5153         struct btrfs_path *path;
5154         struct btrfs_key key;
5155         int ret;
5156         u64 clone_src_i_size = 0;
5157
5158         /*
5159          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5160          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5161          *
5162          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5163          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5164          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5165          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5166          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5167          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5168          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5169          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5170          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5171          * filesystem has.
5172          */
5173         if (clone_root->offset == 0 &&
5174             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5175                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5176
5177         path = alloc_path_for_send();
5178         if (!path)
5179                 return -ENOMEM;
5180
5181         /*
5182          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5183          * accept clones from these extents.
5184          */
5185         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5186                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5187         btrfs_release_path(path);
5188         if (ret < 0)
5189                 goto out;
5190
5191         /*
5192          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5193          * extent items in the respective range in the source file that
5194          * refer to different extents or if we find holes.
5195          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5196          * operations if needed.
5197          *
5198          * Example:
5199          *
5200          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5201          * mount /dev/sda /mnt
5202          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5203          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5204          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5205          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5206          *
5207          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5208          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5209          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5210          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5211          * the content from bar in the original filesystem.
5212          */
5213         key.objectid = clone_root->ino;
5214         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5215         key.offset = clone_root->offset;
5216         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5217         if (ret < 0)
5218                 goto out;
5219         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5220                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5221                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5222                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5223                         path->slots[0]--;
5224         }
5225
5226         while (true) {
5227                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5228                 int slot = path->slots[0];
5229                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5230                 u8 type;
5231                 u64 ext_len;
5232                 u64 clone_len;
5233                 u64 clone_data_offset;
5234
5235                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5236                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5237                         if (ret < 0)
5238                                 goto out;
5239                         else if (ret > 0)
5240                                 break;
5241                         continue;
5242                 }
5243
5244                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5245
5246                 /*
5247                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5248                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5249                  */
5250                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5251                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5252                         break;
5253
5254                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5255                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5256                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5257                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5258                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5259                 } else {
5260                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5261                 }
5262
5263                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5264                         goto next;
5265
5266                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5267                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5268                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5269
5270                         if (hole_len > len)
5271                                 hole_len = len;
5272                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5273                         if (ret < 0)
5274                                 goto out;
5275
5276                         len -= hole_len;
5277                         if (len == 0)
5278                                 break;
5279                         offset += hole_len;
5280                         clone_root->offset += hole_len;
5281                         data_offset += hole_len;
5282                 }
5283
5284                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5285                         break;
5286
5287                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5288                         break;
5289
5290                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5291                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5292
5293                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5294                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5295                         clone_root->offset = key.offset;
5296                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5297                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5298                                 u64 extent_offset;
5299
5300                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5301                                 ext_len -= extent_offset;
5302                                 clone_data_offset += extent_offset;
5303                                 clone_root->offset += extent_offset;
5304                         }
5305                 }
5306
5307                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5308
5309                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5310                     clone_data_offset == data_offset) {
5311                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5312                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5313
5314                         /*
5315                          * We can't clone the last block, when its size is not
5316                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5317                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5318                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5319                          * the destination file if it's on a kernel without the
5320                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5321                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5322                          * block).
5323                          *
5324                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5325                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5326                          *
5327                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5328                          * because we don't know what's the sector size of the
5329                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5330                          * assume the largest possible sector size.
5331                          */
5332                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5333                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5334                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5335                                 u64 slen;
5336
5337                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5338                                                   sectorsize);
5339                                 if (slen > 0) {
5340                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5341                                                          clone_root);
5342                                         if (ret < 0)
5343                                                 goto out;
5344                                 }
5345                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5346                                                        clone_len - slen);
5347                         } else {
5348                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5349                                                  clone_root);
5350                         }
5351                 } else {
5352                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5353                 }
5354
5355                 if (ret < 0)
5356                         goto out;
5357
5358                 len -= clone_len;
5359                 if (len == 0)
5360                         break;
5361                 offset += clone_len;
5362                 clone_root->offset += clone_len;
5363                 data_offset += clone_len;
5364 next:
5365                 path->slots[0]++;
5366         }
5367
5368         if (len > 0)
5369                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5370         else
5371                 ret = 0;
5372 out:
5373         btrfs_free_path(path);
5374         return ret;
5375 }
5376
5377 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5378                                struct btrfs_path *path,
5379                                struct btrfs_key *key,
5380                                struct clone_root *clone_root)
5381 {
5382         int ret = 0;
5383         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5384         u64 offset = key->offset;
5385         u64 len;
5386         u8 type;
5387         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5388
5389         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5390                         struct btrfs_file_extent_item);
5391         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5392         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5393                 len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
5394                 /*
5395                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5396                  * but there may be items after this page.  Make
5397                  * sure to send the whole thing
5398                  */
5399                 len = PAGE_ALIGN(len);
5400         } else {
5401                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5402         }
5403
5404         if (offset >= sctx->cur_inode_size) {
5405                 ret = 0;
5406                 goto out;
5407         }
5408         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5409                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5410         if (len == 0) {
5411                 ret = 0;
5412                 goto out;
5413         }
5414
5415         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5416                 u64 disk_byte;
5417                 u64 data_offset;
5418
5419                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5420                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5421                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5422                                   offset, len);
5423         } else {
5424                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5425         }
5426         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset + len;
5427 out:
5428         return ret;
5429 }
5430
5431 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5432                                struct btrfs_path *left_path,
5433                                struct btrfs_key *ekey)
5434 {
5435         int ret = 0;
5436         struct btrfs_key key;
5437         struct btrfs_path *path = NULL;
5438         struct extent_buffer *eb;
5439         int slot;
5440         struct btrfs_key found_key;
5441         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5442         u64 left_disknr;
5443         u64 right_disknr;
5444         u64 left_offset;
5445         u64 right_offset;
5446         u64 left_offset_fixed;
5447         u64 left_len;
5448         u64 right_len;
5449         u64 left_gen;
5450         u64 right_gen;
5451         u8 left_type;
5452         u8 right_type;
5453
5454         path = alloc_path_for_send();
5455         if (!path)
5456                 return -ENOMEM;
5457
5458         eb = left_path->nodes[0];
5459         slot = left_path->slots[0];
5460         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5461         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5462
5463         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5464                 ret = 0;
5465                 goto out;
5466         }
5467         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5468         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5469         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5470         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5471
5472         /*
5473          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5474          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5475          * extents that we iterate.
5476          *
5477          *       |-----L-----|
5478          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5479          *
5480          *       |-----L-----|
5481          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5482          *
5483          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5484          *       |-----L-----|
5485          * |-----------7-----------|-6-|
5486          *
5487          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5488          *       |-----L-----|
5489          * |-8-|
5490          * Nothing follows after 8.
5491          */
5492
5493         key.objectid = ekey->objectid;
5494         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5495         key.offset = ekey->offset;
5496         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5497         if (ret < 0)
5498                 goto out;
5499         if (ret) {
5500                 ret = 0;
5501                 goto out;
5502         }
5503
5504         /*
5505          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5506          */
5507         eb = path->nodes[0];
5508         slot = path->slots[0];
5509         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5510         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5511             found_key.type != key.type) {
5512                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5513                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5514                 goto out;
5515         }
5516
5517         /*
5518          * We're now on 2a, 2b or 7.
5519          */
5520         key = found_key;
5521         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5522                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5523                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5524                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5525                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5526                         ret = 0;
5527                         goto out;
5528                 }
5529
5530                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5531                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5532                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5533                 } else {
5534                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5535                 }
5536
5537                 /*
5538                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5539                  * This may only happen on the first iteration.
5540                  */
5541                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5542                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5543                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5544                         goto out;
5545                 }
5546
5547                 /*
5548                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5549                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5550                  * condition for inline extents too). This should normally not
5551                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5552                  * compressed extent representing data with a size matching
5553                  * the page size (currently the same as sector size).
5554                  */
5555                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5556                         ret = 0;
5557                         goto out;
5558                 }
5559
5560                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5561                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5562                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5563
5564                 left_offset_fixed = left_offset;
5565                 if (key.offset < ekey->offset) {
5566                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5567                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5568                 } else {
5569                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5570                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5571                 }
5572
5573                 /*
5574                  * Check if we have the same extent.
5575                  */
5576                 if (left_disknr != right_disknr ||
5577                     left_offset_fixed != right_offset ||
5578                     left_gen != right_gen) {
5579                         ret = 0;
5580                         goto out;
5581                 }
5582
5583                 /*
5584                  * Go to the next extent.
5585                  */
5586                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5587                 if (ret < 0)
5588                         goto out;
5589                 if (!ret) {
5590                         eb = path->nodes[0];
5591                         slot = path->slots[0];
5592                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5593                 }
5594                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5595                     found_key.type != key.type) {
5596                         key.offset += right_len;
5597                         break;
5598                 }
5599                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5600                         ret = 0;
5601                         goto out;
5602                 }
5603                 key = found_key;
5604         }
5605
5606         /*
5607          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5608          * of the right side (treat as changed).
5609          */
5610         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5611                 ret = 1;
5612         else
5613                 ret = 0;
5614
5615
5616 out:
5617         btrfs_free_path(path);
5618         return ret;
5619 }
5620
5621 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5622 {
5623         struct btrfs_path *path;
5624         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5625         struct btrfs_key key;
5626         int ret;
5627
5628         path = alloc_path_for_send();
5629         if (!path)
5630                 return -ENOMEM;
5631
5632         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5633
5634         key.objectid = sctx->cur_ino;
5635         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5636         key.offset = offset;
5637         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5638         if (ret < 0)
5639                 goto out;
5640         ret = 0;
5641         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5642         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5643                 goto out;
5644
5645         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5646 out:
5647         btrfs_free_path(path);
5648         return ret;
5649 }
5650
5651 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5652                                    const u64 start,
5653                                    const u64 end)
5654 {
5655         struct btrfs_path *path;
5656         struct btrfs_key key;
5657         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5658         u64 search_start = start;
5659         int ret;
5660
5661         path = alloc_path_for_send();
5662         if (!path)
5663                 return -ENOMEM;
5664
5665         key.objectid = sctx->cur_ino;
5666         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5667         key.offset = search_start;
5668         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5669         if (ret < 0)
5670                 goto out;
5671         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5672                 path->slots[0]--;
5673
5674         while (search_start < end) {
5675                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5676                 int slot = path->slots[0];
5677                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5678                 u64 extent_end;
5679
5680                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5681                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5682                         if (ret < 0)
5683                                 goto out;
5684                         else if (ret > 0)
5685                                 break;
5686                         continue;
5687                 }
5688
5689                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5690                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5691                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5692                         goto next;
5693                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5694                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5695                     key.offset >= end)
5696                         break;
5697
5698                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5699                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5700                 if (extent_end <= start)
5701                         goto next;
5702                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5703                         search_start = extent_end;
5704                         goto next;
5705                 }
5706                 ret = 0;
5707                 goto out;
5708 next:
5709                 path->slots[0]++;
5710         }
5711         ret = 1;
5712 out:
5713         btrfs_free_path(path);
5714         return ret;
5715 }
5716
5717 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5718                            struct btrfs_key *key)
5719 {
5720         int ret = 0;
5721
5722         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5723                 return 0;
5724
5725         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5726                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5727                 if (ret)
5728                         return ret;
5729         }
5730
5731         if (path->slots[0] == 0 &&
5732             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5733                 /*
5734                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5735                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5736                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5737                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5738                  * are located between these 2 leafs.
5739                  */
5740                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5741                 if (ret)
5742                         return ret;
5743         }
5744
5745         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5746                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5747                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5748                                               key->offset);
5749                 if (ret < 0)
5750                         return ret;
5751                 else if (ret == 0)
5752                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5753                 else
5754                         ret = 0;
5755         }
5756         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5757         return ret;
5758 }
5759
5760 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5761                           struct btrfs_path *path,
5762                           struct btrfs_key *key)
5763 {
5764         struct clone_root *found_clone = NULL;
5765         int ret = 0;
5766
5767         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5768                 return 0;
5769
5770         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5771                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5772                 if (ret < 0)
5773                         goto out;
5774                 if (ret) {
5775                         ret = 0;
5776                         goto out_hole;
5777                 }
5778         } else {
5779                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5780                 u8 type;
5781
5782                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5783                                     struct btrfs_file_extent_item);
5784                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5785                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5786                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5787                         /*
5788                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5789                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5790                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5791                          * the send spec.
5792                          */
5793                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5794                                 ret = 0;
5795                                 goto out;
5796                         }
5797
5798                         /* Have a hole, just skip it. */
5799                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5800                                 ret = 0;
5801                                 goto out;
5802                         }
5803                 }
5804         }
5805
5806         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5807                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5808         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5809                 goto out;
5810
5811         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5812         if (ret)
5813                 goto out;
5814 out_hole:
5815         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5816 out:
5817         return ret;
5818 }
5819
5820 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5821 {
5822         int ret;
5823         struct btrfs_root *root;
5824         struct btrfs_path *path;
5825         struct btrfs_key key;
5826         struct btrfs_key found_key;
5827         struct extent_buffer *eb;
5828         int slot;
5829
5830         root = sctx->send_root;
5831         path = alloc_path_for_send();
5832         if (!path)
5833                 return -ENOMEM;
5834
5835         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5836         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5837         key.offset = 0;
5838         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5839         if (ret < 0)
5840                 goto out;
5841
5842         while (1) {
5843                 eb = path->nodes[0];
5844                 slot = path->slots[0];
5845
5846                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5847                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5848                         if (ret < 0) {
5849                                 goto out;
5850                         } else if (ret > 0) {
5851                                 ret = 0;
5852                                 break;
5853                         }
5854                         continue;
5855                 }
5856
5857                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5858
5859                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5860                     found_key.type != key.type) {
5861                         ret = 0;
5862                         goto out;
5863                 }
5864
5865                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5866                 if (ret < 0)
5867                         goto out;
5868
5869                 path->slots[0]++;
5870         }
5871
5872 out:
5873         btrfs_free_path(path);
5874         return ret;
5875 }
5876
5877 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5878                                            int *pending_move,
5879                                            int *refs_processed)
5880 {
5881         int ret = 0;
5882
5883         if (sctx->cur_ino == 0)
5884                 goto out;
5885         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5886             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5887                 goto out;
5888         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5889                 goto out;
5890
5891         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5892         if (ret < 0)
5893                 goto out;
5894
5895         *refs_processed = 1;
5896 out:
5897         return ret;
5898 }
5899
5900 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5901 {
5902         int ret = 0;
5903         u64 left_mode;
5904         u64 left_uid;
5905         u64 left_gid;
5906         u64 right_mode;
5907         u64 right_uid;
5908         u64 right_gid;
5909         int need_chmod = 0;
5910         int need_chown = 0;
5911         int need_truncate = 1;
5912         int pending_move = 0;
5913         int refs_processed = 0;
5914
5915         if (sctx->ignore_cur_inode)
5916                 return 0;
5917
5918         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5919                                               &refs_processed);
5920         if (ret < 0)
5921                 goto out;
5922
5923         /*
5924          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5925          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5926          * inode into account.
5927          *
5928          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5929          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5930          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5931          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5932          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5933          * move/rename will be performed later.
5934          */
5935         if (refs_processed && !pending_move)
5936                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5937
5938         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5939                 goto out;
5940         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5941                 goto out;
5942
5943         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5944                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5945         if (ret < 0)
5946                 goto out;
5947
5948         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5949                 need_chown = 1;
5950                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5951                         need_chmod = 1;
5952                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
5953                         need_truncate = 0;
5954         } else {
5955                 u64 old_size;
5956
5957                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5958                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
5959                                 &right_gid, NULL);
5960                 if (ret < 0)
5961                         goto out;
5962
5963                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5964                         need_chown = 1;
5965                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5966                         need_chmod = 1;
5967                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
5968                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
5969                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
5970                         need_truncate = 0;
5971         }
5972
5973         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5974                 if (need_send_hole(sctx)) {
5975                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5976                             sctx->cur_inode_last_extent <
5977                             sctx->cur_inode_size) {
5978                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5979                                 if (ret)
5980                                         goto out;
5981                         }
5982                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5983                             sctx->cur_inode_size) {
5984                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5985                                 if (ret)
5986                                         goto out;
5987                         }
5988                 }
5989                 if (need_truncate) {
5990                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
5991                                             sctx->cur_inode_gen,
5992                                             sctx->cur_inode_size);
5993                         if (ret < 0)
5994                                 goto out;
5995                 }
5996         }
5997
5998         if (need_chown) {
5999                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6000                                 left_uid, left_gid);
6001                 if (ret < 0)
6002                         goto out;
6003         }
6004         if (need_chmod) {
6005                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6006                                 left_mode);
6007                 if (ret < 0)
6008                         goto out;
6009         }
6010
6011         ret = send_capabilities(sctx);
6012         if (ret < 0)
6013                 goto out;
6014
6015         /*
6016          * If other directory inodes depended on our current directory
6017          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6018          */
6019         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6020                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6021                 if (ret)
6022                         goto out;
6023                 /*
6024                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6025                  * changed between the two trees as we have done changes to
6026                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6027                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6028                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6029                  */
6030                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6031                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6032                 if (ret < 0)
6033                         goto out;
6034         }
6035
6036 out:
6037         return ret;
6038 }
6039
6040 struct parent_paths_ctx {
6041         struct list_head *refs;
6042         struct send_ctx *sctx;
6043 };
6044
6045 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6046                              void *ctx)
6047 {
6048         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6049
6050         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6051                           ppctx->refs);
6052 }
6053
6054 /*
6055  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6056  * parent snapshot.
6057  */
6058 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6059 {
6060         LIST_HEAD(deleted_refs);
6061         struct btrfs_path *path;
6062         struct btrfs_key key;
6063         struct parent_paths_ctx ctx;
6064         int ret;
6065
6066         path = alloc_path_for_send();
6067         if (!path)
6068                 return -ENOMEM;
6069
6070         key.objectid = sctx->cur_ino;
6071         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6072         key.offset = 0;
6073         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6074         if (ret < 0)
6075                 goto out;
6076
6077         ctx.refs = &deleted_refs;
6078         ctx.sctx = sctx;
6079
6080         while (true) {
6081                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6082                 int slot = path->slots[0];
6083
6084                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6085                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6086                         if (ret < 0)
6087                                 goto out;
6088                         else if (ret > 0)
6089                                 break;
6090                         continue;
6091                 }
6092
6093                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6094                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6095                         break;
6096                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6097                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6098                         break;
6099
6100                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6101                                         record_parent_ref, &ctx);
6102                 if (ret < 0)
6103                         goto out;
6104
6105                 path->slots[0]++;
6106         }
6107
6108         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6109                 struct recorded_ref *ref;
6110
6111                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6112                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6113                 if (ret < 0)
6114                         goto out;
6115                 fs_path_free(ref->full_path);
6116                 list_del(&ref->list);
6117                 kfree(ref);
6118         }
6119         ret = 0;
6120 out:
6121         btrfs_free_path(path);
6122         if (ret)
6123                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6124         return ret;
6125 }
6126
6127 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6128                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6129 {
6130         int ret = 0;
6131         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6132         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6133         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6134         u64 left_gen = 0;
6135         u64 right_gen = 0;
6136
6137         sctx->cur_ino = key->objectid;
6138         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6139         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6140         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6141         sctx->ignore_cur_inode = false;
6142
6143         /*
6144          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6145          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6146          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6147          */
6148         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6149
6150         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6151             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6152                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6153                                 sctx->left_path->slots[0],
6154                                 struct btrfs_inode_item);
6155                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6156                                 left_ii);
6157         } else {
6158                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6159                                 sctx->right_path->slots[0],
6160                                 struct btrfs_inode_item);
6161                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6162                                 right_ii);
6163         }
6164         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6165                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6166                                 sctx->right_path->slots[0],
6167                                 struct btrfs_inode_item);
6168
6169                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6170                                 right_ii);
6171
6172                 /*
6173                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6174                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6175                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6176                  */
6177                 if (left_gen != right_gen &&
6178                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6179                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6180         }
6181
6182         /*
6183          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6184          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6185          * for a send operation. However other less common use cases involve
6186          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6187          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6188          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6189          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6190          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6191          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6192          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6193          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6194          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6195          */
6196         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6197             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6198                 u32 nlinks;
6199
6200                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6201                 if (nlinks == 0) {
6202                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6203                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6204                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6205                         goto out;
6206                 }
6207         }
6208
6209         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6210                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6211                 sctx->cur_inode_new = 1;
6212                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6213                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6214                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6215                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6216                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6217                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6218                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6219                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6220                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6221         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6222                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6223                 sctx->cur_inode_new = 0;
6224                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6225                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6226                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6227                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6228                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6229         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6230                 /*
6231                  * We need to do some special handling in case the inode was
6232                  * reported as changed with a changed generation number. This
6233                  * means that the original inode was deleted and new inode
6234                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6235                  * deleted and the new one as new.
6236                  */
6237                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6238                         /*
6239                          * First, process the inode as if it was deleted.
6240                          */
6241                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6242                         sctx->cur_inode_new = 0;
6243                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6244                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6245                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6246                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6247                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6248                         ret = process_all_refs(sctx,
6249                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6250                         if (ret < 0)
6251                                 goto out;
6252
6253                         /*
6254                          * Now process the inode as if it was new.
6255                          */
6256                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6257                         sctx->cur_inode_new = 1;
6258                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6259                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6260                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6261                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6262                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6263                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6264                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6265                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6266                         if (ret < 0)
6267                                 goto out;
6268
6269                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6270                         if (ret < 0)
6271                                 goto out;
6272                         /*
6273                          * Advance send_progress now as we did not get into
6274                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6275                          */
6276                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6277
6278                         /*
6279                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6280                          * they were all new.
6281                          */
6282                         ret = process_all_extents(sctx);
6283                         if (ret < 0)
6284                                 goto out;
6285                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6286                         if (ret < 0)
6287                                 goto out;
6288                 } else {
6289                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6290                         sctx->cur_inode_new = 0;
6291                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6292                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6293                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6294                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6295                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6296                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6297                 }
6298         }
6299
6300 out:
6301         return ret;
6302 }
6303
6304 /*
6305  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6306  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6307  * first and later process them in process_recorded_refs.
6308  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6309  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6310  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6311  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6312  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6313  */
6314 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6315                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6316 {
6317         int ret = 0;
6318
6319         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6320                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6321                 return -EIO;
6322         }
6323
6324         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6325             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6326                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6327                         ret = record_new_ref(sctx);
6328                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6329                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6330                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6331                         ret = record_changed_ref(sctx);
6332         }
6333
6334         return ret;
6335 }
6336
6337 /*
6338  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6339  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6340  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6341  */
6342 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6343                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6344 {
6345         int ret = 0;
6346
6347         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6348                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6349                 return -EIO;
6350         }
6351
6352         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6353                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6354                         ret = process_new_xattr(sctx);
6355                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6356                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6357                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6358                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6359         }
6360
6361         return ret;
6362 }
6363
6364 /*
6365  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6366  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6367  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6368  */
6369 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6370                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6371 {
6372         int ret = 0;
6373
6374         /*
6375          * We have found an extent item that changed without the inode item
6376          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6377          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6378          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6379          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6380          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6381          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6382          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6383          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6384          * iversion becames the same in both snapshots, whence the inode item is
6385          * the same on both snapshots.
6386          */
6387         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6388                 return 0;
6389
6390         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6391                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6392                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6393                                         sctx->cmp_key);
6394         }
6395
6396         return ret;
6397 }
6398
6399 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6400 {
6401         u64 orig_gen, new_gen;
6402         int ret;
6403
6404         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6405                              NULL, NULL);
6406         if (ret)
6407                 return ret;
6408
6409         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6410                              NULL, NULL, NULL);
6411         if (ret)
6412                 return ret;
6413
6414         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6415 }
6416
6417 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6418                         struct btrfs_key *key)
6419 {
6420         struct btrfs_inode_extref *extref;
6421         struct extent_buffer *leaf;
6422         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6423         unsigned long ptr;
6424         u32 item_size;
6425         u32 cur_offset = 0;
6426         int ref_name_len;
6427         int ret = 0;
6428
6429         /* Easy case, just check this one dirid */
6430         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6431                 dirid = key->offset;
6432
6433                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6434                 goto out;
6435         }
6436
6437         leaf = path->nodes[0];
6438         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6439         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6440         while (cur_offset < item_size) {
6441                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6442                                                        cur_offset);
6443                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6444                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6445                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6446                 if (dirid == last_dirid)
6447                         continue;
6448                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6449                 if (ret)
6450                         break;
6451                 last_dirid = dirid;
6452         }
6453 out:
6454         return ret;
6455 }
6456
6457 /*
6458  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6459  * changed_xxx functions.
6460  */
6461 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6462                       struct btrfs_path *right_path,
6463                       struct btrfs_key *key,
6464                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6465                       void *ctx)
6466 {
6467         int ret = 0;
6468         struct send_ctx *sctx = ctx;
6469
6470         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6471                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6472                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6473                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6474                         if (!ret)
6475                                 return 0;
6476                         if (ret < 0)
6477                                 return ret;
6478                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6479                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6480                 } else {
6481                         return 0;
6482                 }
6483                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6484                 ret = 0;
6485         }
6486
6487         sctx->left_path = left_path;
6488         sctx->right_path = right_path;
6489         sctx->cmp_key = key;
6490
6491         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6492         if (ret < 0)
6493                 goto out;
6494
6495         /* Ignore non-FS objects */
6496         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6497             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6498                 goto out;
6499
6500         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6501                 ret = changed_inode(sctx, result);
6502         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6503                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6504                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6505                         ret = changed_ref(sctx, result);
6506                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6507                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6508                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6509                         ret = changed_extent(sctx, result);
6510         }
6511
6512 out:
6513         return ret;
6514 }
6515
6516 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6517 {
6518         int ret;
6519         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6520         struct btrfs_key key;
6521         struct btrfs_path *path;
6522         struct extent_buffer *eb;
6523         int slot;
6524
6525         path = alloc_path_for_send();
6526         if (!path)
6527                 return -ENOMEM;
6528
6529         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6530         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6531         key.offset = 0;
6532
6533         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6534         if (ret < 0)
6535                 goto out;
6536         if (ret)
6537                 goto out_finish;
6538
6539         while (1) {
6540                 eb = path->nodes[0];
6541                 slot = path->slots[0];
6542                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6543
6544                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6545                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6546                 if (ret < 0)
6547                         goto out;
6548
6549                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6550                 if (ret < 0)
6551                         goto out;
6552                 if (ret) {
6553                         ret  = 0;
6554                         break;
6555                 }
6556         }
6557
6558 out_finish:
6559         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6560
6561 out:
6562         btrfs_free_path(path);
6563         return ret;
6564 }
6565
6566 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level)
6567 {
6568         struct extent_buffer *eb;
6569
6570         BUG_ON(*level == 0);
6571         eb = btrfs_read_node_slot(path->nodes[*level], path->slots[*level]);
6572         if (IS_ERR(eb))
6573                 return PTR_ERR(eb);
6574
6575         path->nodes[*level - 1] = eb;
6576         path->slots[*level - 1] = 0;
6577         (*level)--;
6578         return 0;
6579 }
6580
6581 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6582                                     int *level, int root_level)
6583 {
6584         int ret = 0;
6585         int nritems;
6586         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6587
6588         path->slots[*level]++;
6589
6590         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6591                 if (*level == root_level)
6592                         return -1;
6593
6594                 /* move upnext */
6595                 path->slots[*level] = 0;
6596                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6597                 path->nodes[*level] = NULL;
6598                 (*level)++;
6599                 path->slots[*level]++;
6600
6601                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6602                 ret = 1;
6603         }
6604         return ret;
6605 }
6606
6607 /*
6608  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6609  * or down.
6610  */
6611 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6612                         int *level, int root_level,
6613                         int allow_down,
6614                         struct btrfs_key *key)
6615 {
6616         int ret;
6617
6618         if (*level == 0 || !allow_down) {
6619                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6620         } else {
6621                 ret = tree_move_down(path, level);
6622         }
6623         if (ret >= 0) {
6624                 if (*level == 0)
6625                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6626                                         path->slots[*level]);
6627                 else
6628                         btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6629                                         path->slots[*level]);
6630         }
6631         return ret;
6632 }
6633
6634 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6635                              struct btrfs_path *right_path,
6636                              char *tmp_buf)
6637 {
6638         int cmp;
6639         int len1, len2;
6640         unsigned long off1, off2;
6641
6642         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6643         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6644         if (len1 != len2)
6645                 return 1;
6646
6647         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6648         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6649                                 right_path->slots[0]);
6650
6651         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6652
6653         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6654         if (cmp)
6655                 return 1;
6656         return 0;
6657 }
6658
6659 /*
6660  * This function compares two trees and calls the provided callback for
6661  * every changed/new/deleted item it finds.
6662  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
6663  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
6664  *
6665  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
6666  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
6667  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
6668  *
6669  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
6670  * If it detects a change, it aborts immediately.
6671  */
6672 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
6673                         struct btrfs_root *right_root, void *ctx)
6674 {
6675         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
6676         int ret;
6677         int cmp;
6678         struct btrfs_path *left_path = NULL;
6679         struct btrfs_path *right_path = NULL;
6680         struct btrfs_key left_key;
6681         struct btrfs_key right_key;
6682         char *tmp_buf = NULL;
6683         int left_root_level;
6684         int right_root_level;
6685         int left_level;
6686         int right_level;
6687         int left_end_reached;
6688         int right_end_reached;
6689         int advance_left;
6690         int advance_right;
6691         u64 left_blockptr;
6692         u64 right_blockptr;
6693         u64 left_gen;
6694         u64 right_gen;
6695
6696         left_path = btrfs_alloc_path();
6697         if (!left_path) {
6698                 ret = -ENOMEM;
6699                 goto out;
6700         }
6701         right_path = btrfs_alloc_path();
6702         if (!right_path) {
6703                 ret = -ENOMEM;
6704                 goto out;
6705         }
6706
6707         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
6708         if (!tmp_buf) {
6709                 ret = -ENOMEM;
6710                 goto out;
6711         }
6712
6713         left_path->search_commit_root = 1;
6714         left_path->skip_locking = 1;
6715         right_path->search_commit_root = 1;
6716         right_path->skip_locking = 1;
6717
6718         /*
6719          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
6720          *
6721          * If both trees are at level 0
6722          *   Compare keys of current items
6723          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
6724          *       and repeat
6725          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
6726          *       and repeat
6727          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
6728          *       needed, advance both trees and repeat
6729          * If both trees are at the same level but not at level 0
6730          *   Compare keys of current nodes/leafs
6731          *     If left < right advance left tree and repeat
6732          *     If left > right advance right tree and repeat
6733          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
6734          *       If they match advance both trees but stay at the same level
6735          *         and repeat
6736          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
6737          *         deeper and repeat
6738          * If tree levels are different
6739          *   Advance the tree that needs it and repeat
6740          *
6741          * Advancing a tree means:
6742          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
6743          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
6744          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
6745          *   node or a leaf.
6746          *
6747          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
6748          *   level deeper.
6749          *
6750          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
6751          *   the right if possible or go up and right.
6752          */
6753
6754         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6755         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
6756         left_root_level = left_level;
6757         left_path->nodes[left_level] =
6758                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
6759         if (!left_path->nodes[left_level]) {
6760                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6761                 ret = -ENOMEM;
6762                 goto out;
6763         }
6764
6765         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
6766         right_root_level = right_level;
6767         right_path->nodes[right_level] =
6768                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
6769         if (!right_path->nodes[right_level]) {
6770                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6771                 ret = -ENOMEM;
6772                 goto out;
6773         }
6774         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6775
6776         if (left_level == 0)
6777                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6778                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6779         else
6780                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6781                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6782         if (right_level == 0)
6783                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6784                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6785         else
6786                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6787                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6788
6789         left_end_reached = right_end_reached = 0;
6790         advance_left = advance_right = 0;
6791
6792         while (1) {
6793                 cond_resched();
6794                 if (advance_left && !left_end_reached) {
6795                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
6796                                         left_root_level,
6797                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6798                                         &left_key);
6799                         if (ret == -1)
6800                                 left_end_reached = ADVANCE;
6801                         else if (ret < 0)
6802                                 goto out;
6803                         advance_left = 0;
6804                 }
6805                 if (advance_right && !right_end_reached) {
6806                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
6807                                         right_root_level,
6808                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6809                                         &right_key);
6810                         if (ret == -1)
6811                                 right_end_reached = ADVANCE;
6812                         else if (ret < 0)
6813                                 goto out;
6814                         advance_right = 0;
6815                 }
6816
6817                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
6818                         ret = 0;
6819                         goto out;
6820                 } else if (left_end_reached) {
6821                         if (right_level == 0) {
6822                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6823                                                 &right_key,
6824                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6825                                                 ctx);
6826                                 if (ret < 0)
6827                                         goto out;
6828                         }
6829                         advance_right = ADVANCE;
6830                         continue;
6831                 } else if (right_end_reached) {
6832                         if (left_level == 0) {
6833                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6834                                                 &left_key,
6835                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6836                                                 ctx);
6837                                 if (ret < 0)
6838                                         goto out;
6839                         }
6840                         advance_left = ADVANCE;
6841                         continue;
6842                 }
6843
6844                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
6845                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6846                         if (cmp < 0) {
6847                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6848                                                 &left_key,
6849                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6850                                                 ctx);
6851                                 if (ret < 0)
6852                                         goto out;
6853                                 advance_left = ADVANCE;
6854                         } else if (cmp > 0) {
6855                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6856                                                 &right_key,
6857                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6858                                                 ctx);
6859                                 if (ret < 0)
6860                                         goto out;
6861                                 advance_right = ADVANCE;
6862                         } else {
6863                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
6864
6865                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
6866                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
6867                                                         tmp_buf);
6868                                 if (ret)
6869                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6870                                 else
6871                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
6872                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6873                                                  &left_key, result, ctx);
6874                                 if (ret < 0)
6875                                         goto out;
6876                                 advance_left = ADVANCE;
6877                                 advance_right = ADVANCE;
6878                         }
6879                 } else if (left_level == right_level) {
6880                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6881                         if (cmp < 0) {
6882                                 advance_left = ADVANCE;
6883                         } else if (cmp > 0) {
6884                                 advance_right = ADVANCE;
6885                         } else {
6886                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
6887                                                 left_path->nodes[left_level],
6888                                                 left_path->slots[left_level]);
6889                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
6890                                                 right_path->nodes[right_level],
6891                                                 right_path->slots[right_level]);
6892                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
6893                                                 left_path->nodes[left_level],
6894                                                 left_path->slots[left_level]);
6895                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
6896                                                 right_path->nodes[right_level],
6897                                                 right_path->slots[right_level]);
6898                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
6899                                     left_gen == right_gen) {
6900                                         /*
6901                                          * As we're on a shared block, don't
6902                                          * allow to go deeper.
6903                                          */
6904                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
6905                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
6906                                 } else {
6907                                         advance_left = ADVANCE;
6908                                         advance_right = ADVANCE;
6909                                 }
6910                         }
6911                 } else if (left_level < right_level) {
6912                         advance_right = ADVANCE;
6913                 } else {
6914                         advance_left = ADVANCE;
6915                 }
6916         }
6917
6918 out:
6919         btrfs_free_path(left_path);
6920         btrfs_free_path(right_path);
6921         kvfree(tmp_buf);
6922         return ret;
6923 }
6924
6925 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6926 {
6927         int ret;
6928
6929         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6930                 ret = send_header(sctx);
6931                 if (ret < 0)
6932                         goto out;
6933         }
6934
6935         ret = send_subvol_begin(sctx);
6936         if (ret < 0)
6937                 goto out;
6938
6939         if (sctx->parent_root) {
6940                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
6941                 if (ret < 0)
6942                         goto out;
6943                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6944                 if (ret < 0)
6945                         goto out;
6946         } else {
6947                 ret = full_send_tree(sctx);
6948                 if (ret < 0)
6949                         goto out;
6950         }
6951
6952 out:
6953         free_recorded_refs(sctx);
6954         return ret;
6955 }
6956
6957 /*
6958  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6959  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6960  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6961  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6962  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6963  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6964  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6965  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6966  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6967  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6968  * current root) or not.
6969  */
6970 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6971 {
6972         int i;
6973         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6974
6975 again:
6976         if (sctx->parent_root &&
6977             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6978                 goto commit_trans;
6979
6980         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6981                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6982                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6983                         goto commit_trans;
6984
6985         if (trans)
6986                 return btrfs_end_transaction(trans);
6987
6988         return 0;
6989
6990 commit_trans:
6991         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6992         if (!trans) {
6993                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6994                 if (IS_ERR(trans))
6995                         return PTR_ERR(trans);
6996                 goto again;
6997         }
6998
6999         return btrfs_commit_transaction(trans);
7000 }
7001
7002 /*
7003  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7004  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7005  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7006  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7007  * a send operation then uses the subvolume.
7008  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7009  */
7010 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7011 {
7012         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7013         int ret;
7014         int i;
7015
7016         if (root) {
7017                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7018                 if (ret)
7019                         return ret;
7020                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7021         }
7022
7023         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7024                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7025                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7026                 if (ret)
7027                         return ret;
7028                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7029         }
7030
7031         return 0;
7032 }
7033
7034 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7035 {
7036         spin_lock(&root->root_item_lock);
7037         root->send_in_progress--;
7038         /*
7039          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7040          * can't blindly reset it to 0.
7041          */
7042         if (root->send_in_progress < 0)
7043                 btrfs_err(root->fs_info,
7044                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7045                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7046         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7047 }
7048
7049 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7050 {
7051         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7052 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7053                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7054 }
7055
7056 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7057 {
7058         int ret = 0;
7059         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7060         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7061         struct btrfs_root *clone_root;
7062         struct send_ctx *sctx = NULL;
7063         u32 i;
7064         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7065         int clone_sources_to_rollback = 0;
7066         unsigned alloc_size;
7067         int sort_clone_roots = 0;
7068
7069         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7070                 return -EPERM;
7071
7072         /*
7073          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7074          * making it RW. This also protects against deletion.
7075          */
7076         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7077         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7078                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7079                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7080                 return -EAGAIN;
7081         }
7082         send_root->send_in_progress++;
7083         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7084
7085         /*
7086          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7087          * not RO.
7088          */
7089         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7090                 ret = -EPERM;
7091                 goto out;
7092         }
7093
7094         /*
7095          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7096          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7097          * access_ok.
7098          */
7099         if (arg->clone_sources_count >
7100             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7101                 ret = -EINVAL;
7102                 goto out;
7103         }
7104
7105         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7106                 ret = -EINVAL;
7107                 goto out;
7108         }
7109
7110         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7111         if (!sctx) {
7112                 ret = -ENOMEM;
7113                 goto out;
7114         }
7115
7116         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7117         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7118         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7119         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7120
7121         sctx->flags = arg->flags;
7122
7123         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7124         if (!sctx->send_filp) {
7125                 ret = -EBADF;
7126                 goto out;
7127         }
7128
7129         sctx->send_root = send_root;
7130         /*
7131          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7132          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7133          */
7134         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7135                 ret = -EPERM;
7136                 goto out;
7137         }
7138
7139         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7140
7141         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7142         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7143         if (!sctx->send_buf) {
7144                 ret = -ENOMEM;
7145                 goto out;
7146         }
7147
7148         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
7149         if (!sctx->read_buf) {
7150                 ret = -ENOMEM;
7151                 goto out;
7152         }
7153
7154         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7155         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7156         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7157
7158         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
7159
7160         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7161         if (!sctx->clone_roots) {
7162                 ret = -ENOMEM;
7163                 goto out;
7164         }
7165
7166         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
7167
7168         if (arg->clone_sources_count) {
7169                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7170                 if (!clone_sources_tmp) {
7171                         ret = -ENOMEM;
7172                         goto out;
7173                 }
7174
7175                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7176                                 alloc_size);
7177                 if (ret) {
7178                         ret = -EFAULT;
7179                         goto out;
7180                 }
7181
7182                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7183                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7184                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7185                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7186                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7187                                 goto out;
7188                         }
7189                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7190                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7191                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7192                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7193                                 btrfs_put_root(clone_root);
7194                                 ret = -EPERM;
7195                                 goto out;
7196                         }
7197                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7198                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7199                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7200                                 btrfs_put_root(clone_root);
7201                                 ret = -EAGAIN;
7202                                 goto out;
7203                         }
7204                         clone_root->send_in_progress++;
7205                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7206
7207                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7208                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7209                 }
7210                 kvfree(clone_sources_tmp);
7211                 clone_sources_tmp = NULL;
7212         }
7213
7214         if (arg->parent_root) {
7215                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7216                                                       true);
7217                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7218                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7219                         goto out;
7220                 }
7221
7222                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7223                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7224                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7225                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7226                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7227                         ret = -EPERM;
7228                         goto out;
7229                 }
7230                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7231                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7232                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7233                         ret = -EAGAIN;
7234                         goto out;
7235                 }
7236                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7237         }
7238
7239         /*
7240          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7241          * is behind the current send position. This is checked while searching
7242          * for possible clone sources.
7243          */
7244         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7245                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7246
7247         /* We do a bsearch later */
7248         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7249                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7250                         NULL);
7251         sort_clone_roots = 1;
7252
7253         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7254         if (ret)
7255                 goto out;
7256
7257         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7258         if (ret)
7259                 goto out;
7260
7261         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7262         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
7263                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7264                 btrfs_warn_rl(fs_info,
7265                 "cannot run send because a balance operation is in progress");
7266                 ret = -EAGAIN;
7267                 goto out;
7268         }
7269         fs_info->send_in_progress++;
7270         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7271
7272         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
7273         ret = send_subvol(sctx);
7274         current->journal_info = NULL;
7275         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7276         fs_info->send_in_progress--;
7277         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7278         if (ret < 0)
7279                 goto out;
7280
7281         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7282                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7283                 if (ret < 0)
7284                         goto out;
7285                 ret = send_cmd(sctx);
7286                 if (ret < 0)
7287                         goto out;
7288         }
7289
7290 out:
7291         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7292         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7293                 struct rb_node *n;
7294                 struct pending_dir_move *pm;
7295
7296                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7297                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7298                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7299                         struct pending_dir_move *pm2;
7300
7301                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7302                                                struct pending_dir_move, list);
7303                         free_pending_move(sctx, pm2);
7304                 }
7305                 free_pending_move(sctx, pm);
7306         }
7307
7308         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7309         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7310                 struct rb_node *n;
7311                 struct waiting_dir_move *dm;
7312
7313                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7314                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7315                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7316                 kfree(dm);
7317         }
7318
7319         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7320         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7321                 struct rb_node *n;
7322                 struct orphan_dir_info *odi;
7323
7324                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7325                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7326                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7327         }
7328
7329         if (sort_clone_roots) {
7330                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7331                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7332                                         sctx->clone_roots[i].root);
7333                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7334                 }
7335         } else {
7336                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7337                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7338                                         sctx->clone_roots[i].root);
7339                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7340                 }
7341
7342                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7343         }
7344         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7345                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7346                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7347         }
7348
7349         kvfree(clone_sources_tmp);
7350
7351         if (sctx) {
7352                 if (sctx->send_filp)
7353                         fput(sctx->send_filp);
7354
7355                 kvfree(sctx->clone_roots);
7356                 kvfree(sctx->send_buf);
7357                 kvfree(sctx->read_buf);
7358
7359                 name_cache_free(sctx);
7360
7361                 kfree(sctx);
7362         }
7363
7364         return ret;
7365 }