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 #include "print-tree.h"
  28
  29 /*
  30  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
  31  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
  32  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
  33  * time and using too much memory for extents with large number of references).
  34  */
  35 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
  36
  37 /*
  38  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
  39  * It reallocates the internal buffer on demand.
  40  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
  41  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
  42  * unreversed if needed.
  43  */
  44 struct fs_path {
  45         union {
  46                 struct {
  47                         char *start;
  48                         char *end;
  49
  50                         char *buf;
  51                         unsigned short buf_len:15;
  52                         unsigned short reversed:1;
  53                         char inline_buf[];
  54                 };
  55                 /*
  56                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
  57                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
  58                  * a allocation later during send.
  59                  */
  60                 char pad[256];
  61         };
  62 };
  63 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
  64         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
  65
  66
  67 /* reused for each extent */
  68 struct clone_root {
  69         struct btrfs_root *root;
  70         u64 ino;
  71         u64 offset;
  72
  73         u64 found_refs;
  74 };
  75
  76 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
  77 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
  78
  79 struct send_ctx {
  80         struct file *send_filp;
  81         loff_t send_off;
  82         char *send_buf;
  83         u32 send_size;
  84         u32 send_max_size;
  85         u64 total_send_size;
  86         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
  87         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
  88
  89         struct btrfs_root *send_root;
  90         struct btrfs_root *parent_root;
  91         struct clone_root *clone_roots;
  92         int clone_roots_cnt;
  93
  94         /* current state of the compare_tree call */
  95         struct btrfs_path *left_path;
  96         struct btrfs_path *right_path;
  97         struct btrfs_key *cmp_key;
  98
  99         /*
 100          * Keep track of the generation of the last transaction that was used
 101          * for relocating a block group. This is periodically checked in order
 102          * to detect if a relocation happened since the last check, so that we
 103          * don't operate on stale extent buffers for nodes (level >= 1) or on
 104          * stale disk_bytenr values of file extent items.
 105          */
 106         u64 last_reloc_trans;
 107
 108         /*
 109          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
 110          * these are the values from the deleted inode.
 111          */
 112         u64 cur_ino;
 113         u64 cur_inode_gen;
 114         int cur_inode_new;
 115         int cur_inode_new_gen;
 116         int cur_inode_deleted;
 117         u64 cur_inode_size;
 118         u64 cur_inode_mode;
 119         u64 cur_inode_rdev;
 120         u64 cur_inode_last_extent;
 121         u64 cur_inode_next_write_offset;
 122         bool ignore_cur_inode;
 123
 124         u64 send_progress;
 125
 126         struct list_head new_refs;
 127         struct list_head deleted_refs;
 128
 129         struct radix_tree_root name_cache;
 130         struct list_head name_cache_list;
 131         int name_cache_size;
 132
 133         struct file_ra_state ra;
 134
 135         /*
 136          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 137          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 138          * directories such that a directory with a lower inode number was
 139          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 140          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 141          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 142          * must process the directory with higher inode number first, then
 143          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 144          * number. Example follows.
 145          *
 146          * Tree state when the first send was performed:
 147          *
 148          * .
 149          * |-- a                   (ino 257)
 150          *     |-- b               (ino 258)
 151          *         |
 152          *         |
 153          *         |-- c           (ino 259)
 154          *         |   |-- d       (ino 260)
 155          *         |
 156          *         |-- c2          (ino 261)
 157          *
 158          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 159          *
 160          * .
 161          * |-- a                   (ino 257)
 162          *     |-- b               (ino 258)
 163          *         |-- c2          (ino 261)
 164          *             |-- d2      (ino 260)
 165          *                 |-- cc  (ino 259)
 166          *
 167          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 168          *
 169          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 170          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 171          *
 172          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 173          * before we move "d", which has higher inode number.
 174          *
 175          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 176          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 177          */
 178
 179         /* Indexed by parent directory inode number. */
 180         struct rb_root pending_dir_moves;
 181
 182         /*
 183          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 184          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 185          * own move/rename can be performed.
 186          */
 187         struct rb_root waiting_dir_moves;
 188
 189         /*
 190          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 191          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 192          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 193          * is performed. Example:
 194          *
 195          * Parent snapshot:
 196          *
 197          * .                        (ino 256)
 198          * |-- a/                   (ino 257)
 199          *     |-- b/               (ino 258)
 200          *         |-- c/           (ino 259)
 201          *         |   |-- x/       (ino 260)
 202          *         |
 203          *         |-- y/           (ino 261)
 204          *
 205          * Send snapshot:
 206          *
 207          * .                        (ino 256)
 208          * |-- a/                   (ino 257)
 209          *     |-- b/               (ino 258)
 210          *         |-- YY/          (ino 261)
 211          *              |-- x/      (ino 260)
 212          *
 213          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 214          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 215          * mv /a/b/y /a/b/YY
 216          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 217          * rmdir /a/b/c
 218          *
 219          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 220          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 221          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 222          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 223          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 224          * memorize that name.
 225          *
 226          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 227          */
 228         struct rb_root orphan_dirs;
 229 };
 230
 231 struct pending_dir_move {
 232         struct rb_node node;
 233         struct list_head list;
 234         u64 parent_ino;
 235         u64 ino;
 236         u64 gen;
 237         struct list_head update_refs;
 238 };
 239
 240 struct waiting_dir_move {
 241         struct rb_node node;
 242         u64 ino;
 243         /*
 244          * There might be some directory that could not be removed because it
 245          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 246          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 247          */
 248         u64 rmdir_ino;
 249         u64 rmdir_gen;
 250         bool orphanized;
 251 };
 252
 253 struct orphan_dir_info {
 254         struct rb_node node;
 255         u64 ino;
 256         u64 gen;
 257         u64 last_dir_index_offset;
 258 };
 259
 260 struct name_cache_entry {
 261         struct list_head list;
 262         /*
 263          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 264          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 265          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 266          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 267          * entries where two entries have the same inum but different
 268          * generations.
 269          */
 270         struct list_head radix_list;
 271         u64 ino;
 272         u64 gen;
 273         u64 parent_ino;
 274         u64 parent_gen;
 275         int ret;
 276         int need_later_update;
 277         int name_len;
 278         char name[];
 279 };
 280
 281 #define ADVANCE                                                 1
 282 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
 283
 284 enum btrfs_compare_tree_result {
 285         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
 286         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
 287         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
 288         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
 289 };
 290
 291 __cold
 292 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 293                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 294                                         const char *what)
 295 {
 296         const char *result_string;
 297
 298         switch (result) {
 299         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 300                 result_string = "new";
 301                 break;
 302         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 303                 result_string = "deleted";
 304                 break;
 305         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 306                 result_string = "updated";
 307                 break;
 308         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 309                 ASSERT(0);
 310                 result_string = "unchanged";
 311                 break;
 312         default:
 313                 ASSERT(0);
 314                 result_string = "unexpected";
 315         }
 316
 317         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 318                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 319                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 320                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 321                   (sctx->parent_root ?
 322                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 323 }
 324
 325 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 326
 327 static struct waiting_dir_move *
 328 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 329
 330 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen);
 331
 332 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 333 {
 334         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 335                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 336                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 337 }
 338
 339 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 340 {
 341         if (p->reversed) {
 342                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 343                 p->end = p->start;
 344                 *p->start = 0;
 345         } else {
 346                 p->start = p->buf;
 347                 p->end = p->start;
 348                 *p->start = 0;
 349         }
 350 }
 351
 352 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 353 {
 354         struct fs_path *p;
 355
 356         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 357         if (!p)
 358                 return NULL;
 359         p->reversed = 0;
 360         p->buf = p->inline_buf;
 361         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 362         fs_path_reset(p);
 363         return p;
 364 }
 365
 366 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 367 {
 368         struct fs_path *p;
 369
 370         p = fs_path_alloc();
 371         if (!p)
 372                 return NULL;
 373         p->reversed = 1;
 374         fs_path_reset(p);
 375         return p;
 376 }
 377
 378 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 379 {
 380         if (!p)
 381                 return;
 382         if (p->buf != p->inline_buf)
 383                 kfree(p->buf);
 384         kfree(p);
 385 }
 386
 387 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 388 {
 389         return p->end - p->start;
 390 }
 391
 392 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 393 {
 394         char *tmp_buf;
 395         int path_len;
 396         int old_buf_len;
 397
 398         len++;
 399
 400         if (p->buf_len >= len)
 401                 return 0;
 402
 403         if (len > PATH_MAX) {
 404                 WARN_ON(1);
 405                 return -ENOMEM;
 406         }
 407
 408         path_len = p->end - p->start;
 409         old_buf_len = p->buf_len;
 410
 411         /*
 412          * First time the inline_buf does not suffice
 413          */
 414         if (p->buf == p->inline_buf) {
 415                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 416                 if (tmp_buf)
 417                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 418         } else {
 419                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 420         }
 421         if (!tmp_buf)
 422                 return -ENOMEM;
 423         p->buf = tmp_buf;
 424         /*
 425          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 426          * happen most of the time
 427          */
 428         p->buf_len = ksize(p->buf);
 429
 430         if (p->reversed) {
 431                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 432                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 433                 p->start = p->end - path_len;
 434                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 435         } else {
 436                 p->start = p->buf;
 437                 p->end = p->start + path_len;
 438         }
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 443                                    char **prepared)
 444 {
 445         int ret;
 446         int new_len;
 447
 448         new_len = p->end - p->start + name_len;
 449         if (p->start != p->end)
 450                 new_len++;
 451         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 452         if (ret < 0)
 453                 goto out;
 454
 455         if (p->reversed) {
 456                 if (p->start != p->end)
 457                         *--p->start = '/';
 458                 p->start -= name_len;
 459                 *prepared = p->start;
 460         } else {
 461                 if (p->start != p->end)
 462                         *p->end++ = '/';
 463                 *prepared = p->end;
 464                 p->end += name_len;
 465                 *p->end = 0;
 466         }
 467
 468 out:
 469         return ret;
 470 }
 471
 472 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 473 {
 474         int ret;
 475         char *prepared;
 476
 477         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 478         if (ret < 0)
 479                 goto out;
 480         memcpy(prepared, name, name_len);
 481
 482 out:
 483         return ret;
 484 }
 485
 486 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 487 {
 488         int ret;
 489         char *prepared;
 490
 491         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 492         if (ret < 0)
 493                 goto out;
 494         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 495
 496 out:
 497         return ret;
 498 }
 499
 500 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 501                                           struct extent_buffer *eb,
 502                                           unsigned long off, int len)
 503 {
 504         int ret;
 505         char *prepared;
 506
 507         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 508         if (ret < 0)
 509                 goto out;
 510
 511         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 512
 513 out:
 514         return ret;
 515 }
 516
 517 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 518 {
 519         int ret;
 520
 521         p->reversed = from->reversed;
 522         fs_path_reset(p);
 523
 524         ret = fs_path_add_path(p, from);
 525
 526         return ret;
 527 }
 528
 529
 530 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 531 {
 532         char *tmp;
 533         int len;
 534
 535         if (!p->reversed)
 536                 return;
 537
 538         tmp = p->start;
 539         len = p->end - p->start;
 540         p->start = p->buf;
 541         p->end = p->start + len;
 542         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 543         p->reversed = 0;
 544 }
 545
 546 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 547 {
 548         struct btrfs_path *path;
 549
 550         path = btrfs_alloc_path();
 551         if (!path)
 552                 return NULL;
 553         path->search_commit_root = 1;
 554         path->skip_locking = 1;
 555         path->need_commit_sem = 1;
 556         return path;
 557 }
 558
 559 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 560 {
 561         int ret;
 562         u32 pos = 0;
 563
 564         while (pos < len) {
 565                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 566                 /* TODO handle that correctly */
 567                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 568                         continue;
 569                 }*/
 570                 if (ret < 0)
 571                         return ret;
 572                 if (ret == 0) {
 573                         return -EIO;
 574                 }
 575                 pos += ret;
 576         }
 577
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 582 {
 583         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 584         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 585         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 586
 587         if (unlikely(left < total_len))
 588                 return -EOVERFLOW;
 589
 590         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 591         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
 592         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
 593         memcpy(hdr + 1, data, len);
 594         sctx->send_size += total_len;
 595
 596         return 0;
 597 }
 598
 599 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 600         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 601                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 602         {                                                               \
 603                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 604                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 605         }
 606
 607 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 608
 609 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 610                           const char *str, int len)
 611 {
 612         if (len == -1)
 613                 len = strlen(str);
 614         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 615 }
 616
 617 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 618                         const u8 *uuid)
 619 {
 620         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 621 }
 622
 623 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 624                                   struct extent_buffer *eb,
 625                                   struct btrfs_timespec *ts)
 626 {
 627         struct btrfs_timespec bts;
 628         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 629         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 630 }
 631
 632
 633 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 634         do { \
 635                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 636                 if (ret < 0) \
 637                         goto tlv_put_failure; \
 638         } while (0)
 639
 640 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 641         do { \
 642                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 643                 if (ret < 0) \
 644                         goto tlv_put_failure; \
 645         } while (0)
 646
 647 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 648 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 649 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 650 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 651 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 652         do { \
 653                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 654                 if (ret < 0) \
 655                         goto tlv_put_failure; \
 656         } while (0)
 657 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 658         do { \
 659                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 660                         p->end - p->start); \
 661                 if (ret < 0) \
 662                         goto tlv_put_failure; \
 663         } while(0)
 664 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 665         do { \
 666                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 667                 if (ret < 0) \
 668                         goto tlv_put_failure; \
 669         } while (0)
 670 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 671         do { \
 672                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 673                 if (ret < 0) \
 674                         goto tlv_put_failure; \
 675         } while (0)
 676
 677 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 678 {
 679         struct btrfs_stream_header hdr;
 680
 681         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 682         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 683
 684         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 685                                         &sctx->send_off);
 686 }
 687
 688 /*
 689  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 690  */
 691 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 692 {
 693         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 694
 695         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 696                 return -EINVAL;
 697
 698         BUG_ON(sctx->send_size);
 699
 700         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 701         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 702         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
 703
 704         return 0;
 705 }
 706
 707 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 708 {
 709         int ret;
 710         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 711         u32 crc;
 712
 713         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 714         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
 715         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
 716
 717         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 718         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
 719
 720         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 721                                         &sctx->send_off);
 722
 723         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 724         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 725         sctx->send_size = 0;
 726
 727         return ret;
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Sends a move instruction to user space
 732  */
 733 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 734                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 735 {
 736         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 737         int ret;
 738
 739         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 740
 741         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 742         if (ret < 0)
 743                 goto out;
 744
 745         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 746         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 747
 748         ret = send_cmd(sctx);
 749
 750 tlv_put_failure:
 751 out:
 752         return ret;
 753 }
 754
 755 /*
 756  * Sends a link instruction to user space
 757  */
 758 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 759                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 760 {
 761         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 762         int ret;
 763
 764         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 765
 766         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 767         if (ret < 0)
 768                 goto out;
 769
 770         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 771         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 772
 773         ret = send_cmd(sctx);
 774
 775 tlv_put_failure:
 776 out:
 777         return ret;
 778 }
 779
 780 /*
 781  * Sends an unlink instruction to user space
 782  */
 783 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 784 {
 785         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 786         int ret;
 787
 788         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 789
 790         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 791         if (ret < 0)
 792                 goto out;
 793
 794         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 795
 796         ret = send_cmd(sctx);
 797
 798 tlv_put_failure:
 799 out:
 800         return ret;
 801 }
 802
 803 /*
 804  * Sends a rmdir instruction to user space
 805  */
 806 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 807 {
 808         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 809         int ret;
 810
 811         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 812
 813         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 814         if (ret < 0)
 815                 goto out;
 816
 817         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 818
 819         ret = send_cmd(sctx);
 820
 821 tlv_put_failure:
 822 out:
 823         return ret;
 824 }
 825
 826 /*
 827  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 828  */
 829 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 830                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 831                           u64 *gid, u64 *rdev)
 832 {
 833         int ret;
 834         struct btrfs_inode_item *ii;
 835         struct btrfs_key key;
 836
 837         key.objectid = ino;
 838         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 839         key.offset = 0;
 840         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 841         if (ret) {
 842                 if (ret > 0)
 843                         ret = -ENOENT;
 844                 return ret;
 845         }
 846
 847         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 848                         struct btrfs_inode_item);
 849         if (size)
 850                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 851         if (gen)
 852                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 853         if (mode)
 854                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 855         if (uid)
 856                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 857         if (gid)
 858                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 859         if (rdev)
 860                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 861
 862         return ret;
 863 }
 864
 865 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 866                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 867                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 868                           u64 *rdev)
 869 {
 870         struct btrfs_path *path;
 871         int ret;
 872
 873         path = alloc_path_for_send();
 874         if (!path)
 875                 return -ENOMEM;
 876         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 877                                rdev);
 878         btrfs_free_path(path);
 879         return ret;
 880 }
 881
 882 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 883                                    struct fs_path *p,
 884                                    void *ctx);
 885
 886 /*
 887  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 888  * btrfs_inode_extref.
 889  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 890  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 891  *
 892  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 893  */
 894 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 895                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 896                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 897 {
 898         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 899         struct btrfs_item *item;
 900         struct btrfs_inode_ref *iref;
 901         struct btrfs_inode_extref *extref;
 902         struct btrfs_path *tmp_path;
 903         struct fs_path *p;
 904         u32 cur = 0;
 905         u32 total;
 906         int slot = path->slots[0];
 907         u32 name_len;
 908         char *start;
 909         int ret = 0;
 910         int num = 0;
 911         int index;
 912         u64 dir;
 913         unsigned long name_off;
 914         unsigned long elem_size;
 915         unsigned long ptr;
 916
 917         p = fs_path_alloc_reversed();
 918         if (!p)
 919                 return -ENOMEM;
 920
 921         tmp_path = alloc_path_for_send();
 922         if (!tmp_path) {
 923                 fs_path_free(p);
 924                 return -ENOMEM;
 925         }
 926
 927
 928         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 929                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 930                                                     struct btrfs_inode_ref);
 931                 item = btrfs_item_nr(slot);
 932                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 933                 elem_size = sizeof(*iref);
 934         } else {
 935                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 936                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 937                 elem_size = sizeof(*extref);
 938         }
 939
 940         while (cur < total) {
 941                 fs_path_reset(p);
 942
 943                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 944                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 945                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 946                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 947                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 948                         dir = found_key->offset;
 949                 } else {
 950                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 951                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 952                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 953                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 954                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 955                 }
 956
 957                 if (resolve) {
 958                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 959                                                   name_off, eb, dir,
 960                                                   p->buf, p->buf_len);
 961                         if (IS_ERR(start)) {
 962                                 ret = PTR_ERR(start);
 963                                 goto out;
 964                         }
 965                         if (start < p->buf) {
 966                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 967                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 968                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 969                                 if (ret < 0)
 970                                         goto out;
 971                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 972                                                           name_len, name_off,
 973                                                           eb, dir,
 974                                                           p->buf, p->buf_len);
 975                                 if (IS_ERR(start)) {
 976                                         ret = PTR_ERR(start);
 977                                         goto out;
 978                                 }
 979                                 BUG_ON(start < p->buf);
 980                         }
 981                         p->start = start;
 982                 } else {
 983                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 984                                                              name_len);
 985                         if (ret < 0)
 986                                 goto out;
 987                 }
 988
 989                 cur += elem_size + name_len;
 990                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 991                 if (ret)
 992                         goto out;
 993                 num++;
 994         }
 995
 996 out:
 997         btrfs_free_path(tmp_path);
 998         fs_path_free(p);
 999         return ret;
1000 }
1001
1002 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
1003                                   const char *name, int name_len,
1004                                   const char *data, int data_len,
1005                                   u8 type, void *ctx);
1006
1007 /*
1008  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1009  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1010  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1011  *
1012  * path must point to the dir item when called.
1013  */
1014 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1015                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1016 {
1017         int ret = 0;
1018         struct extent_buffer *eb;
1019         struct btrfs_item *item;
1020         struct btrfs_dir_item *di;
1021         struct btrfs_key di_key;
1022         char *buf = NULL;
1023         int buf_len;
1024         u32 name_len;
1025         u32 data_len;
1026         u32 cur;
1027         u32 len;
1028         u32 total;
1029         int slot;
1030         int num;
1031         u8 type;
1032
1033         /*
1034          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1035          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1036          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1037          * values are small.
1038          */
1039         buf_len = PATH_MAX;
1040         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1041         if (!buf) {
1042                 ret = -ENOMEM;
1043                 goto out;
1044         }
1045
1046         eb = path->nodes[0];
1047         slot = path->slots[0];
1048         item = btrfs_item_nr(slot);
1049         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1050         cur = 0;
1051         len = 0;
1052         total = btrfs_item_size(eb, item);
1053
1054         num = 0;
1055         while (cur < total) {
1056                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1057                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1058                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1059                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1060
1061                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1062                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1063                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1064                                 goto out;
1065                         }
1066                         if (name_len + data_len >
1067                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1068                                 ret = -E2BIG;
1069                                 goto out;
1070                         }
1071                 } else {
1072                         /*
1073                          * Path too long
1074                          */
1075                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1076                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1077                                 goto out;
1078                         }
1079                 }
1080
1081                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1082                         buf_len = name_len + data_len;
1083                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1084                                 vfree(buf);
1085                                 buf = NULL;
1086                         } else {
1087                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1088                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1089
1090                                 if (!tmp)
1091                                         kfree(buf);
1092                                 buf = tmp;
1093                         }
1094                         if (!buf) {
1095                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1096                                 if (!buf) {
1097                                         ret = -ENOMEM;
1098                                         goto out;
1099                                 }
1100                         }
1101                 }
1102
1103                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1104                                 name_len + data_len);
1105
1106                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1107                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1108                 cur += len;
1109
1110                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1111                                 data_len, type, ctx);
1112                 if (ret < 0)
1113                         goto out;
1114                 if (ret) {
1115                         ret = 0;
1116                         goto out;
1117                 }
1118
1119                 num++;
1120         }
1121
1122 out:
1123         kvfree(buf);
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1128                             struct fs_path *p, void *ctx)
1129 {
1130         int ret;
1131         struct fs_path *pt = ctx;
1132
1133         ret = fs_path_copy(pt, p);
1134         if (ret < 0)
1135                 return ret;
1136
1137         /* we want the first only */
1138         return 1;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1143  * ref/hardlink, this is ignored.
1144  */
1145 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1146                           u64 ino, struct fs_path *path)
1147 {
1148         int ret;
1149         struct btrfs_key key, found_key;
1150         struct btrfs_path *p;
1151
1152         p = alloc_path_for_send();
1153         if (!p)
1154                 return -ENOMEM;
1155
1156         fs_path_reset(path);
1157
1158         key.objectid = ino;
1159         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1160         key.offset = 0;
1161
1162         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1163         if (ret < 0)
1164                 goto out;
1165         if (ret) {
1166                 ret = 1;
1167                 goto out;
1168         }
1169         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1170         if (found_key.objectid != ino ||
1171             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1172              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1173                 ret = -ENOENT;
1174                 goto out;
1175         }
1176
1177         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1178                                 __copy_first_ref, path);
1179         if (ret < 0)
1180                 goto out;
1181         ret = 0;
1182
1183 out:
1184         btrfs_free_path(p);
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 struct backref_ctx {
1189         struct send_ctx *sctx;
1190
1191         /* number of total found references */
1192         u64 found;
1193
1194         /*
1195          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1196          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1197          */
1198         u64 cur_objectid;
1199         u64 cur_offset;
1200
1201         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1202         u64 extent_len;
1203
1204         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1205         int found_itself;
1206 };
1207
1208 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1209 {
1210         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1211         const struct clone_root *cr = elt;
1212
1213         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1214                 return -1;
1215         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1216                 return 1;
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1221 {
1222         const struct clone_root *cr1 = e1;
1223         const struct clone_root *cr2 = e2;
1224
1225         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1226                 return -1;
1227         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1228                 return 1;
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Called for every backref that is found for the current extent.
1234  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1235  */
1236 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1237 {
1238         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1239         struct clone_root *found;
1240
1241         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1242         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1243                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1244                         sizeof(struct clone_root),
1245                         __clone_root_cmp_bsearch);
1246         if (!found)
1247                 return 0;
1248
1249         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1250             ino == bctx->cur_objectid &&
1251             offset == bctx->cur_offset) {
1252                 bctx->found_itself = 1;
1253         }
1254
1255         /*
1256          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1257          * behind the current inode/offset.
1258          */
1259         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1260                 /*
1261                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1262                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1263                  * the destination of the stream.
1264                  */
1265                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1266                         return 0;
1267                 /*
1268                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1269                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1270                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1271                  * destination of the stream.
1272                  */
1273                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1274                     offset + bctx->extent_len >
1275                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1276                         return 0;
1277         }
1278
1279         bctx->found++;
1280         found->found_refs++;
1281         if (ino < found->ino) {
1282                 found->ino = ino;
1283                 found->offset = offset;
1284         } else if (found->ino == ino) {
1285                 /*
1286                  * same extent found more then once in the same file.
1287                  */
1288                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1289                         found->offset = offset;
1290         }
1291
1292         return 0;
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1297  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1298  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1299  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1300  * inode+offset.
1301  *
1302  * path must point to the extent item when called.
1303  */
1304 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1305                              struct btrfs_path *path,
1306                              u64 ino, u64 data_offset,
1307                              u64 ino_size,
1308                              struct clone_root **found)
1309 {
1310         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1311         int ret;
1312         int extent_type;
1313         u64 logical;
1314         u64 disk_byte;
1315         u64 num_bytes;
1316         u64 extent_item_pos;
1317         u64 flags = 0;
1318         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1319         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1320         struct backref_ctx backref_ctx = {0};
1321         struct clone_root *cur_clone_root;
1322         struct btrfs_key found_key;
1323         struct btrfs_path *tmp_path;
1324         struct btrfs_extent_item *ei;
1325         int compressed;
1326         u32 i;
1327
1328         tmp_path = alloc_path_for_send();
1329         if (!tmp_path)
1330                 return -ENOMEM;
1331
1332         /* We only use this path under the commit sem */
1333         tmp_path->need_commit_sem = 0;
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         /*
1407          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1408          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1409          * __iterate_backrefs work.
1410          */
1411         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1412                 backref_ctx.extent_len = ino_size - data_offset;
1413
1414         /*
1415          * Now collect all backrefs.
1416          */
1417         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1418                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1419         else
1420                 extent_item_pos = 0;
1421         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1422                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1423                                     &backref_ctx, false);
1424
1425         if (ret < 0)
1426                 goto out;
1427
1428         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1429         if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
1430                 /*
1431                  * A transaction commit for a transaction in which block group
1432                  * relocation was done just happened.
1433                  * The disk_bytenr of the file extent item we processed is
1434                  * possibly stale, referring to the extent's location before
1435                  * relocation. So act as if we haven't found any clone sources
1436                  * and fallback to write commands, which will read the correct
1437                  * data from the new extent location. Otherwise we will fail
1438                  * below because we haven't found our own back reference or we
1439                  * could be getting incorrect sources in case the old extent
1440                  * was already reallocated after the relocation.
1441                  */
1442                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1443                 ret = -ENOENT;
1444                 goto out;
1445         }
1446         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1447
1448         if (!backref_ctx.found_itself) {
1449                 /* found a bug in backref code? */
1450                 ret = -EIO;
1451                 btrfs_err(fs_info,
1452                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1453                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1454                 goto out;
1455         }
1456
1457         btrfs_debug(fs_info,
1458                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1459                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1460
1461         if (!backref_ctx.found)
1462                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1463
1464         cur_clone_root = NULL;
1465         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1466                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1467                         if (!cur_clone_root)
1468                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1469                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1470                                 /* prefer clones from send_root over others */
1471                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1472                 }
1473
1474         }
1475
1476         if (cur_clone_root) {
1477                 *found = cur_clone_root;
1478                 ret = 0;
1479         } else {
1480                 ret = -ENOENT;
1481         }
1482
1483 out:
1484         btrfs_free_path(tmp_path);
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1489                         u64 ino,
1490                         struct fs_path *dest)
1491 {
1492         int ret;
1493         struct btrfs_path *path;
1494         struct btrfs_key key;
1495         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1496         u8 type;
1497         u8 compression;
1498         unsigned long off;
1499         int len;
1500
1501         path = alloc_path_for_send();
1502         if (!path)
1503                 return -ENOMEM;
1504
1505         key.objectid = ino;
1506         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1507         key.offset = 0;
1508         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1509         if (ret < 0)
1510                 goto out;
1511         if (ret) {
1512                 /*
1513                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1514                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1515                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1516                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1517                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1518                  * can delete the symlink.
1519                  */
1520                 btrfs_err(root->fs_info,
1521                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1522                           ino, root->root_key.objectid);
1523                 ret = -EIO;
1524                 goto out;
1525         }
1526
1527         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1528                         struct btrfs_file_extent_item);
1529         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1530         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1531         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1532         BUG_ON(compression);
1533
1534         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1535         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1536
1537         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1538
1539 out:
1540         btrfs_free_path(path);
1541         return ret;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1546  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1547  */
1548 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1549                            u64 ino, u64 gen,
1550                            struct fs_path *dest)
1551 {
1552         int ret = 0;
1553         struct btrfs_path *path;
1554         struct btrfs_dir_item *di;
1555         char tmp[64];
1556         int len;
1557         u64 idx = 0;
1558
1559         path = alloc_path_for_send();
1560         if (!path)
1561                 return -ENOMEM;
1562
1563         while (1) {
1564                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1565                                 ino, gen, idx);
1566                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1567
1568                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1569                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1570                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1571                 btrfs_release_path(path);
1572                 if (IS_ERR(di)) {
1573                         ret = PTR_ERR(di);
1574                         goto out;
1575                 }
1576                 if (di) {
1577                         /* not unique, try again */
1578                         idx++;
1579                         continue;
1580                 }
1581
1582                 if (!sctx->parent_root) {
1583                         /* unique */
1584                         ret = 0;
1585                         break;
1586                 }
1587
1588                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1589                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1590                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1591                 btrfs_release_path(path);
1592                 if (IS_ERR(di)) {
1593                         ret = PTR_ERR(di);
1594                         goto out;
1595                 }
1596                 if (di) {
1597                         /* not unique, try again */
1598                         idx++;
1599                         continue;
1600                 }
1601                 /* unique */
1602                 break;
1603         }
1604
1605         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1606
1607 out:
1608         btrfs_free_path(path);
1609         return ret;
1610 }
1611
1612 enum inode_state {
1613         inode_state_no_change,
1614         inode_state_will_create,
1615         inode_state_did_create,
1616         inode_state_will_delete,
1617         inode_state_did_delete,
1618 };
1619
1620 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1621 {
1622         int ret;
1623         int left_ret;
1624         int right_ret;
1625         u64 left_gen;
1626         u64 right_gen;
1627
1628         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1629                         NULL, NULL);
1630         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1631                 goto out;
1632         left_ret = ret;
1633
1634         if (!sctx->parent_root) {
1635                 right_ret = -ENOENT;
1636         } else {
1637                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1638                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1639                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1640                         goto out;
1641                 right_ret = ret;
1642         }
1643
1644         if (!left_ret && !right_ret) {
1645                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1646                         ret = inode_state_no_change;
1647                 } else if (left_gen == gen) {
1648                         if (ino < sctx->send_progress)
1649                                 ret = inode_state_did_create;
1650                         else
1651                                 ret = inode_state_will_create;
1652                 } else if (right_gen == gen) {
1653                         if (ino < sctx->send_progress)
1654                                 ret = inode_state_did_delete;
1655                         else
1656                                 ret = inode_state_will_delete;
1657                 } else  {
1658                         ret = -ENOENT;
1659                 }
1660         } else if (!left_ret) {
1661                 if (left_gen == gen) {
1662                         if (ino < sctx->send_progress)
1663                                 ret = inode_state_did_create;
1664                         else
1665                                 ret = inode_state_will_create;
1666                 } else {
1667                         ret = -ENOENT;
1668                 }
1669         } else if (!right_ret) {
1670                 if (right_gen == gen) {
1671                         if (ino < sctx->send_progress)
1672                                 ret = inode_state_did_delete;
1673                         else
1674                                 ret = inode_state_will_delete;
1675                 } else {
1676                         ret = -ENOENT;
1677                 }
1678         } else {
1679                 ret = -ENOENT;
1680         }
1681
1682 out:
1683         return ret;
1684 }
1685
1686 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1687 {
1688         int ret;
1689
1690         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1691                 return 1;
1692
1693         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1694         if (ret < 0)
1695                 goto out;
1696
1697         if (ret == inode_state_no_change ||
1698             ret == inode_state_did_create ||
1699             ret == inode_state_will_delete)
1700                 ret = 1;
1701         else
1702                 ret = 0;
1703
1704 out:
1705         return ret;
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1710  */
1711 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1712                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1713                                  u64 *found_inode,
1714                                  u8 *found_type)
1715 {
1716         int ret = 0;
1717         struct btrfs_dir_item *di;
1718         struct btrfs_key key;
1719         struct btrfs_path *path;
1720
1721         path = alloc_path_for_send();
1722         if (!path)
1723                 return -ENOMEM;
1724
1725         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1726                         dir, name, name_len, 0);
1727         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1728                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1729                 goto out;
1730         }
1731         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1732         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1733                 ret = -ENOENT;
1734                 goto out;
1735         }
1736         *found_inode = key.objectid;
1737         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1738
1739 out:
1740         btrfs_free_path(path);
1741         return ret;
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1746  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1747  */
1748 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1749                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1750 {
1751         int ret;
1752         struct btrfs_key key;
1753         struct btrfs_key found_key;
1754         struct btrfs_path *path;
1755         int len;
1756         u64 parent_dir;
1757
1758         path = alloc_path_for_send();
1759         if (!path)
1760                 return -ENOMEM;
1761
1762         key.objectid = ino;
1763         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1764         key.offset = 0;
1765
1766         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1767         if (ret < 0)
1768                 goto out;
1769         if (!ret)
1770                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1771                                 path->slots[0]);
1772         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1773             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1774              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1775                 ret = -ENOENT;
1776                 goto out;
1777         }
1778
1779         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1780                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1781                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1782                                       struct btrfs_inode_ref);
1783                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1784                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1785                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1786                                                      len);
1787                 parent_dir = found_key.offset;
1788         } else {
1789                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1790                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1791                                         struct btrfs_inode_extref);
1792                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1793                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1794                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1795                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1796         }
1797         if (ret < 0)
1798                 goto out;
1799         btrfs_release_path(path);
1800
1801         if (dir_gen) {
1802                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1803                                      NULL, NULL, NULL);
1804                 if (ret < 0)
1805                         goto out;
1806         }
1807
1808         *dir = parent_dir;
1809
1810 out:
1811         btrfs_free_path(path);
1812         return ret;
1813 }
1814
1815 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1816                         u64 ino, u64 dir,
1817                         const char *name, int name_len)
1818 {
1819         int ret;
1820         struct fs_path *tmp_name;
1821         u64 tmp_dir;
1822
1823         tmp_name = fs_path_alloc();
1824         if (!tmp_name)
1825                 return -ENOMEM;
1826
1827         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1828         if (ret < 0)
1829                 goto out;
1830
1831         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1832                 ret = 0;
1833                 goto out;
1834         }
1835
1836         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1837
1838 out:
1839         fs_path_free(tmp_name);
1840         return ret;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1845  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1846  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1847  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1848  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1849  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1850  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1851  * orphanizing is really required.
1852  */
1853 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1854                               const char *name, int name_len,
1855                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1856 {
1857         int ret = 0;
1858         u64 gen;
1859         u64 other_inode = 0;
1860         u8 other_type = 0;
1861
1862         if (!sctx->parent_root)
1863                 goto out;
1864
1865         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1866         if (ret <= 0)
1867                 goto out;
1868
1869         /*
1870          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1871          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1872          * and we can just unlink this entry.
1873          */
1874         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1875                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1876                                      NULL, NULL, NULL);
1877                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1878                         goto out;
1879                 if (ret) {
1880                         ret = 0;
1881                         goto out;
1882                 }
1883                 if (gen != dir_gen)
1884                         goto out;
1885         }
1886
1887         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1888                         &other_inode, &other_type);
1889         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1890                 goto out;
1891         if (ret) {
1892                 ret = 0;
1893                 goto out;
1894         }
1895
1896         /*
1897          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1898          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1899          * overwrite anything at this point in time.
1900          */
1901         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1902             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1903                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1904                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1905                 if (ret < 0)
1906                         goto out;
1907
1908                 ret = 1;
1909                 *who_ino = other_inode;
1910         } else {
1911                 ret = 0;
1912         }
1913
1914 out:
1915         return ret;
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1920  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1921  * thus the orphan name needs be used.
1922  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1923  * overwritten.
1924  */
1925 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1926                             u64 dir, u64 dir_gen,
1927                             u64 ino, u64 ino_gen,
1928                             const char *name, int name_len)
1929 {
1930         int ret = 0;
1931         u64 gen;
1932         u64 ow_inode;
1933         u8 other_type;
1934
1935         if (!sctx->parent_root)
1936                 goto out;
1937
1938         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1939         if (ret <= 0)
1940                 goto out;
1941
1942         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1943                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1944                                      NULL, NULL, NULL);
1945                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1946                         goto out;
1947                 if (ret) {
1948                         ret = 0;
1949                         goto out;
1950                 }
1951                 if (gen != dir_gen)
1952                         goto out;
1953         }
1954
1955         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1956         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1957                         &ow_inode, &other_type);
1958         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1959                 goto out;
1960         if (ret) {
1961                 /* was never and will never be overwritten */
1962                 ret = 0;
1963                 goto out;
1964         }
1965
1966         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1967                         NULL, NULL);
1968         if (ret < 0)
1969                 goto out;
1970
1971         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1972                 ret = 0;
1973                 goto out;
1974         }
1975
1976         /*
1977          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1978          * The current inode being processed might have been the one that caused
1979          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1980          * the current inode being processed.
1981          */
1982         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1983             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1984              gen == sctx->cur_inode_gen))
1985                 ret = 1;
1986         else
1987                 ret = 0;
1988
1989 out:
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1995  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1996  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1997  */
1998 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1999 {
2000         int ret = 0;
2001         struct fs_path *name = NULL;
2002         u64 dir;
2003         u64 dir_gen;
2004
2005         if (!sctx->parent_root)
2006                 goto out;
2007
2008         name = fs_path_alloc();
2009         if (!name)
2010                 return -ENOMEM;
2011
2012         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2013         if (ret < 0)
2014                 goto out;
2015
2016         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2017                         name->start, fs_path_len(name));
2018
2019 out:
2020         fs_path_free(name);
2021         return ret;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2026  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2027  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2028  * In case of error, nce is kfreed.
2029  */
2030 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2031                              struct name_cache_entry *nce)
2032 {
2033         int ret = 0;
2034         struct list_head *nce_head;
2035
2036         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2037                         (unsigned long)nce->ino);
2038         if (!nce_head) {
2039                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2040                 if (!nce_head) {
2041                         kfree(nce);
2042                         return -ENOMEM;
2043                 }
2044                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2045
2046                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2047                 if (ret < 0) {
2048                         kfree(nce_head);
2049                         kfree(nce);
2050                         return ret;
2051                 }
2052         }
2053         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2054         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2055         sctx->name_cache_size++;
2056
2057         return ret;
2058 }
2059
2060 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2061                               struct name_cache_entry *nce)
2062 {
2063         struct list_head *nce_head;
2064
2065         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2066                         (unsigned long)nce->ino);
2067         if (!nce_head) {
2068                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2069               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2070                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2071         }
2072
2073         list_del(&nce->radix_list);
2074         list_del(&nce->list);
2075         sctx->name_cache_size--;
2076
2077         /*
2078          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2079          */
2080         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2081                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2082                 kfree(nce_head);
2083         }
2084 }
2085
2086 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2087                                                     u64 ino, u64 gen)
2088 {
2089         struct list_head *nce_head;
2090         struct name_cache_entry *cur;
2091
2092         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2093         if (!nce_head)
2094                 return NULL;
2095
2096         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2097                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2098                         return cur;
2099         }
2100         return NULL;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2105  */
2106 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2107 {
2108         struct name_cache_entry *nce;
2109
2110         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2111                 return;
2112
2113         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2114                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2115                                 struct name_cache_entry, list);
2116                 name_cache_delete(sctx, nce);
2117                 kfree(nce);
2118         }
2119 }
2120
2121 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2122 {
2123         struct name_cache_entry *nce;
2124
2125         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2126                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2127                                 struct name_cache_entry, list);
2128                 name_cache_delete(sctx, nce);
2129                 kfree(nce);
2130         }
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2135  * Returns 0 if it succeeded.
2136  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2137  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2138  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2139  * Returns <0 in case of error.
2140  */
2141 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2142                                      u64 ino, u64 gen,
2143                                      u64 *parent_ino,
2144                                      u64 *parent_gen,
2145                                      struct fs_path *dest)
2146 {
2147         int ret;
2148         int nce_ret;
2149         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2150
2151         /*
2152          * First check if we already did a call to this function with the same
2153          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2154          * return the cached result.
2155          */
2156         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2157         if (nce) {
2158                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2159                         name_cache_delete(sctx, nce);
2160                         kfree(nce);
2161                         nce = NULL;
2162                 } else {
2163                         /*
2164                          * Removes the entry from the list and adds it back to
2165                          * the end.  This marks the entry as recently used so
2166                          * that name_cache_clean_unused does not remove it.
2167                          */
2168                         list_move_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2169
2170                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2171                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2172                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2173                         if (ret < 0)
2174                                 goto out;
2175                         ret = nce->ret;
2176                         goto out;
2177                 }
2178         }
2179
2180         /*
2181          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2182          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2183          * __record_new_ref
2184          */
2185         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2186         if (ret < 0)
2187                 goto out;
2188
2189         if (!ret) {
2190                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2191                 if (ret < 0)
2192                         goto out;
2193                 ret = 1;
2194                 goto out_cache;
2195         }
2196
2197         /*
2198          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2199          * send_root or parent_root for ref lookup.
2200          */
2201         if (ino < sctx->send_progress)
2202                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2203                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2204         else
2205                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2206                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2207         if (ret < 0)
2208                 goto out;
2209
2210         /*
2211          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2212          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2213          */
2214         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2215                         dest->start, dest->end - dest->start);
2216         if (ret < 0)
2217                 goto out;
2218         if (ret) {
2219                 fs_path_reset(dest);
2220                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2221                 if (ret < 0)
2222                         goto out;
2223                 ret = 1;
2224         }
2225
2226 out_cache:
2227         /*
2228          * Store the result of the lookup in the name cache.
2229          */
2230         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2231         if (!nce) {
2232                 ret = -ENOMEM;
2233                 goto out;
2234         }
2235
2236         nce->ino = ino;
2237         nce->gen = gen;
2238         nce->parent_ino = *parent_ino;
2239         nce->parent_gen = *parent_gen;
2240         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2241         nce->ret = ret;
2242         strcpy(nce->name, dest->start);
2243
2244         if (ino < sctx->send_progress)
2245                 nce->need_later_update = 0;
2246         else
2247                 nce->need_later_update = 1;
2248
2249         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2250         if (nce_ret < 0)
2251                 ret = nce_ret;
2252         name_cache_clean_unused(sctx);
2253
2254 out:
2255         return ret;
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2260  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2261  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2262  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2263  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2264  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2265  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2266  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2267  *
2268  * When do we have orphan inodes:
2269  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2270  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2271  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2272  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2273  *    orphan directory.
2274  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2275  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2276  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2277  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2278  *    the orphan inode.
2279  *
2280  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2281  * would be.
2282  */
2283 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2284                         struct fs_path *dest)
2285 {
2286         int ret = 0;
2287         struct fs_path *name = NULL;
2288         u64 parent_inode = 0;
2289         u64 parent_gen = 0;
2290         int stop = 0;
2291
2292         name = fs_path_alloc();
2293         if (!name) {
2294                 ret = -ENOMEM;
2295                 goto out;
2296         }
2297
2298         dest->reversed = 1;
2299         fs_path_reset(dest);
2300
2301         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2302                 struct waiting_dir_move *wdm;
2303
2304                 fs_path_reset(name);
2305
2306                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen)) {
2307                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2308                         if (ret < 0)
2309                                 goto out;
2310                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2311                         break;
2312                 }
2313
2314                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2315                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2316                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2317                         stop = 1;
2318                 } else if (wdm) {
2319                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2320                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2321                 } else {
2322                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2323                                                         &parent_inode,
2324                                                         &parent_gen, name);
2325                         if (ret)
2326                                 stop = 1;
2327                 }
2328
2329                 if (ret < 0)
2330                         goto out;
2331
2332                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2333                 if (ret < 0)
2334                         goto out;
2335
2336                 ino = parent_inode;
2337                 gen = parent_gen;
2338         }
2339
2340 out:
2341         fs_path_free(name);
2342         if (!ret)
2343                 fs_path_unreverse(dest);
2344         return ret;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2349  */
2350 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2351 {
2352         int ret;
2353         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2354         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2355         struct btrfs_path *path;
2356         struct btrfs_key key;
2357         struct btrfs_root_ref *ref;
2358         struct extent_buffer *leaf;
2359         char *name = NULL;
2360         int namelen;
2361
2362         path = btrfs_alloc_path();
2363         if (!path)
2364                 return -ENOMEM;
2365
2366         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2367         if (!name) {
2368                 btrfs_free_path(path);
2369                 return -ENOMEM;
2370         }
2371
2372         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2373         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2374         key.offset = 0;
2375
2376         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2377                                 &key, path, 1, 0);
2378         if (ret < 0)
2379                 goto out;
2380         if (ret) {
2381                 ret = -ENOENT;
2382                 goto out;
2383         }
2384
2385         leaf = path->nodes[0];
2386         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2387         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2388             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2389                 ret = -ENOENT;
2390                 goto out;
2391         }
2392         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2393         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2394         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2395         btrfs_release_path(path);
2396
2397         if (parent_root) {
2398                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2399                 if (ret < 0)
2400                         goto out;
2401         } else {
2402                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2403                 if (ret < 0)
2404                         goto out;
2405         }
2406
2407         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2408
2409         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2410                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2411                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2412         else
2413                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2414                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2415
2416         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2417                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2418         if (parent_root) {
2419                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2420                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2421                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2422                 else
2423                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2424                                      parent_root->root_item.uuid);
2425                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2426                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2427         }
2428
2429         ret = send_cmd(sctx);
2430
2431 tlv_put_failure:
2432 out:
2433         btrfs_free_path(path);
2434         kfree(name);
2435         return ret;
2436 }
2437
2438 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2439 {
2440         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2441         int ret = 0;
2442         struct fs_path *p;
2443
2444         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2445
2446         p = fs_path_alloc();
2447         if (!p)
2448                 return -ENOMEM;
2449
2450         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2451         if (ret < 0)
2452                 goto out;
2453
2454         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2455         if (ret < 0)
2456                 goto out;
2457         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2458         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2459
2460         ret = send_cmd(sctx);
2461
2462 tlv_put_failure:
2463 out:
2464         fs_path_free(p);
2465         return ret;
2466 }
2467
2468 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2469 {
2470         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2471         int ret = 0;
2472         struct fs_path *p;
2473
2474         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2475
2476         p = fs_path_alloc();
2477         if (!p)
2478                 return -ENOMEM;
2479
2480         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2481         if (ret < 0)
2482                 goto out;
2483
2484         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2485         if (ret < 0)
2486                 goto out;
2487         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2488         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2489
2490         ret = send_cmd(sctx);
2491
2492 tlv_put_failure:
2493 out:
2494         fs_path_free(p);
2495         return ret;
2496 }
2497
2498 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2499 {
2500         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2501         int ret = 0;
2502         struct fs_path *p;
2503
2504         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2505                     ino, uid, gid);
2506
2507         p = fs_path_alloc();
2508         if (!p)
2509                 return -ENOMEM;
2510
2511         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2512         if (ret < 0)
2513                 goto out;
2514
2515         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2516         if (ret < 0)
2517                 goto out;
2518         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2519         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2520         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2521
2522         ret = send_cmd(sctx);
2523
2524 tlv_put_failure:
2525 out:
2526         fs_path_free(p);
2527         return ret;
2528 }
2529
2530 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2531 {
2532         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2533         int ret = 0;
2534         struct fs_path *p = NULL;
2535         struct btrfs_inode_item *ii;
2536         struct btrfs_path *path = NULL;
2537         struct extent_buffer *eb;
2538         struct btrfs_key key;
2539         int slot;
2540
2541         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2542
2543         p = fs_path_alloc();
2544         if (!p)
2545                 return -ENOMEM;
2546
2547         path = alloc_path_for_send();
2548         if (!path) {
2549                 ret = -ENOMEM;
2550                 goto out;
2551         }
2552
2553         key.objectid = ino;
2554         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2555         key.offset = 0;
2556         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2557         if (ret > 0)
2558                 ret = -ENOENT;
2559         if (ret < 0)
2560                 goto out;
2561
2562         eb = path->nodes[0];
2563         slot = path->slots[0];
2564         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2565
2566         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2567         if (ret < 0)
2568                 goto out;
2569
2570         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2571         if (ret < 0)
2572                 goto out;
2573         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2574         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2575         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2576         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2577         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2578
2579         ret = send_cmd(sctx);
2580
2581 tlv_put_failure:
2582 out:
2583         fs_path_free(p);
2584         btrfs_free_path(path);
2585         return ret;
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2590  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2591  * is created as orphan.
2592  */
2593 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2594 {
2595         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2596         int ret = 0;
2597         struct fs_path *p;
2598         int cmd;
2599         u64 gen;
2600         u64 mode;
2601         u64 rdev;
2602
2603         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2604
2605         p = fs_path_alloc();
2606         if (!p)
2607                 return -ENOMEM;
2608
2609         if (ino != sctx->cur_ino) {
2610                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2611                                      NULL, NULL, &rdev);
2612                 if (ret < 0)
2613                         goto out;
2614         } else {
2615                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2616                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2617                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2618         }
2619
2620         if (S_ISREG(mode)) {
2621                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2622         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2623                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2624         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2625                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2626         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2627                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2628         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2629                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2630         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2631                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2632         } else {
2633                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2634                                 (int)(mode & S_IFMT));
2635                 ret = -EOPNOTSUPP;
2636                 goto out;
2637         }
2638
2639         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2640         if (ret < 0)
2641                 goto out;
2642
2643         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2644         if (ret < 0)
2645                 goto out;
2646
2647         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2648         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2649
2650         if (S_ISLNK(mode)) {
2651                 fs_path_reset(p);
2652                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2653                 if (ret < 0)
2654                         goto out;
2655                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2656         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2657                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2658                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2659                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2660         }
2661
2662         ret = send_cmd(sctx);
2663         if (ret < 0)
2664                 goto out;
2665
2666
2667 tlv_put_failure:
2668 out:
2669         fs_path_free(p);
2670         return ret;
2671 }
2672
2673 /*
2674  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2675  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2676  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2677  */
2678 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2679 {
2680         int ret = 0;
2681         struct btrfs_path *path = NULL;
2682         struct btrfs_key key;
2683         struct btrfs_key found_key;
2684         struct btrfs_key di_key;
2685         struct extent_buffer *eb;
2686         struct btrfs_dir_item *di;
2687         int slot;
2688
2689         path = alloc_path_for_send();
2690         if (!path) {
2691                 ret = -ENOMEM;
2692                 goto out;
2693         }
2694
2695         key.objectid = dir;
2696         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2697         key.offset = 0;
2698         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2699         if (ret < 0)
2700                 goto out;
2701
2702         while (1) {
2703                 eb = path->nodes[0];
2704                 slot = path->slots[0];
2705                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2706                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2707                         if (ret < 0) {
2708                                 goto out;
2709                         } else if (ret > 0) {
2710                                 ret = 0;
2711                                 break;
2712                         }
2713                         continue;
2714                 }
2715
2716                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2717                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2718                     found_key.type != key.type) {
2719                         ret = 0;
2720                         goto out;
2721                 }
2722
2723                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2724                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2725
2726                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2727                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2728                         ret = 1;
2729                         goto out;
2730                 }
2731
2732                 path->slots[0]++;
2733         }
2734
2735 out:
2736         btrfs_free_path(path);
2737         return ret;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Only creates the inode if it is:
2742  * 1. Not a directory
2743  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2744  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2745  */
2746 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2747 {
2748         int ret;
2749
2750         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2751                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2752                 if (ret < 0)
2753                         goto out;
2754                 if (ret) {
2755                         ret = 0;
2756                         goto out;
2757                 }
2758         }
2759
2760         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2761         if (ret < 0)
2762                 goto out;
2763
2764 out:
2765         return ret;
2766 }
2767
2768 struct recorded_ref {
2769         struct list_head list;
2770         char *name;
2771         struct fs_path *full_path;
2772         u64 dir;
2773         u64 dir_gen;
2774         int name_len;
2775 };
2776
2777 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2778 {
2779         ref->full_path = path;
2780         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2781         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2782 }
2783
2784 /*
2785  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2786  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2787  * This function is a helper to record one ref.
2788  */
2789 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2790                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2791 {
2792         struct recorded_ref *ref;
2793
2794         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2795         if (!ref)
2796                 return -ENOMEM;
2797
2798         ref->dir = dir;
2799         ref->dir_gen = dir_gen;
2800         set_ref_path(ref, path);
2801         list_add_tail(&ref->list, head);
2802         return 0;
2803 }
2804
2805 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2806 {
2807         struct recorded_ref *new;
2808
2809         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2810         if (!new)
2811                 return -ENOMEM;
2812
2813         new->dir = ref->dir;
2814         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2815         new->full_path = NULL;
2816         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2817         list_add_tail(&new->list, list);
2818         return 0;
2819 }
2820
2821 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2822 {
2823         struct recorded_ref *cur;
2824
2825         while (!list_empty(head)) {
2826                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2827                 fs_path_free(cur->full_path);
2828                 list_del(&cur->list);
2829                 kfree(cur);
2830         }
2831 }
2832
2833 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2834 {
2835         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2836         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2837 }
2838
2839 /*
2840  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2841  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2842  * directories.
2843  */
2844 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2845                           struct fs_path *path)
2846 {
2847         int ret;
2848         struct fs_path *orphan;
2849
2850         orphan = fs_path_alloc();
2851         if (!orphan)
2852                 return -ENOMEM;
2853
2854         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2855         if (ret < 0)
2856                 goto out;
2857
2858         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2859
2860 out:
2861         fs_path_free(orphan);
2862         return ret;
2863 }
2864
2865 static struct orphan_dir_info *add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2866                                                    u64 dir_ino, u64 dir_gen)
2867 {
2868         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2869         struct rb_node *parent = NULL;
2870         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2871
2872         while (*p) {
2873                 parent = *p;
2874                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2875                 if (dir_ino < entry->ino)
2876                         p = &(*p)->rb_left;
2877                 else if (dir_ino > entry->ino)
2878                         p = &(*p)->rb_right;
2879                 else if (dir_gen < entry->gen)
2880                         p = &(*p)->rb_left;
2881                 else if (dir_gen > entry->gen)
2882                         p = &(*p)->rb_right;
2883                 else
2884                         return entry;
2885         }
2886
2887         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2888         if (!odi)
2889                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2890         odi->ino = dir_ino;
2891         odi->gen = dir_gen;
2892         odi->last_dir_index_offset = 0;
2893
2894         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2895         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2896         return odi;
2897 }
2898
2899 static struct orphan_dir_info *get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2900                                                    u64 dir_ino, u64 gen)
2901 {
2902         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2903         struct orphan_dir_info *entry;
2904
2905         while (n) {
2906                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2907                 if (dir_ino < entry->ino)
2908                         n = n->rb_left;
2909                 else if (dir_ino > entry->ino)
2910                         n = n->rb_right;
2911                 else if (gen < entry->gen)
2912                         n = n->rb_left;
2913                 else if (gen > entry->gen)
2914                         n = n->rb_right;
2915                 else
2916                         return entry;
2917         }
2918         return NULL;
2919 }
2920
2921 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen)
2922 {
2923         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino, gen);
2924
2925         return odi != NULL;
2926 }
2927
2928 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2929                                  struct orphan_dir_info *odi)
2930 {
2931         if (!odi)
2932                 return;
2933         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2934         kfree(odi);
2935 }
2936
2937 /*
2938  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2939  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2940  * the dir item was already processed.
2941  */
2942 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2943                      u64 send_progress)
2944 {
2945         int ret = 0;
2946         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2947         struct btrfs_path *path;
2948         struct btrfs_key key;
2949         struct btrfs_key found_key;
2950         struct btrfs_key loc;
2951         struct btrfs_dir_item *di;
2952         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2953
2954         /*
2955          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2956          */
2957         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2958                 return 0;
2959
2960         path = alloc_path_for_send();
2961         if (!path)
2962                 return -ENOMEM;
2963
2964         key.objectid = dir;
2965         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2966         key.offset = 0;
2967
2968         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2969         if (odi)
2970                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2971
2972         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2973         if (ret < 0)
2974                 goto out;
2975
2976         while (1) {
2977                 struct waiting_dir_move *dm;
2978
2979                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2980                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2981                         if (ret < 0)
2982                                 goto out;
2983                         else if (ret > 0)
2984                                 break;
2985                         continue;
2986                 }
2987                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2988                                       path->slots[0]);
2989                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2990                     found_key.type != key.type)
2991                         break;
2992
2993                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2994                                 struct btrfs_dir_item);
2995                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2996
2997                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2998                 if (dm) {
2999                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
3000                         if (IS_ERR(odi)) {
3001                                 ret = PTR_ERR(odi);
3002                                 goto out;
3003                         }
3004                         odi->gen = dir_gen;
3005                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3006                         dm->rmdir_ino = dir;
3007                         dm->rmdir_gen = dir_gen;
3008                         ret = 0;
3009                         goto out;
3010                 }
3011
3012                 if (loc.objectid > send_progress) {
3013                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
3014                         if (IS_ERR(odi)) {
3015                                 ret = PTR_ERR(odi);
3016                                 goto out;
3017                         }
3018                         odi->gen = dir_gen;
3019                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3020                         ret = 0;
3021                         goto out;
3022                 }
3023
3024                 path->slots[0]++;
3025         }
3026         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3027
3028         ret = 1;
3029
3030 out:
3031         btrfs_free_path(path);
3032         return ret;
3033 }
3034
3035 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3036 {
3037         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3038
3039         return entry != NULL;
3040 }
3041
3042 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3043 {
3044         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3045         struct rb_node *parent = NULL;
3046         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3047
3048         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3049         if (!dm)
3050                 return -ENOMEM;
3051         dm->ino = ino;
3052         dm->rmdir_ino = 0;
3053         dm->rmdir_gen = 0;
3054         dm->orphanized = orphanized;
3055
3056         while (*p) {
3057                 parent = *p;
3058                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3059                 if (ino < entry->ino) {
3060                         p = &(*p)->rb_left;
3061                 } else if (ino > entry->ino) {
3062                         p = &(*p)->rb_right;
3063                 } else {
3064                         kfree(dm);
3065                         return -EEXIST;
3066                 }
3067         }
3068
3069         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3070         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3071         return 0;
3072 }
3073
3074 static struct waiting_dir_move *
3075 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3076 {
3077         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3078         struct waiting_dir_move *entry;
3079
3080         while (n) {
3081                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3082                 if (ino < entry->ino)
3083                         n = n->rb_left;
3084                 else if (ino > entry->ino)
3085                         n = n->rb_right;
3086                 else
3087                         return entry;
3088         }
3089         return NULL;
3090 }
3091
3092 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3093                                   struct waiting_dir_move *dm)
3094 {
3095         if (!dm)
3096                 return;
3097         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3098         kfree(dm);
3099 }
3100
3101 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3102                                 u64 ino,
3103                                 u64 ino_gen,
3104                                 u64 parent_ino,
3105                                 struct list_head *new_refs,
3106                                 struct list_head *deleted_refs,
3107                                 const bool is_orphan)
3108 {
3109         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3110         struct rb_node *parent = NULL;
3111         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3112         struct recorded_ref *cur;
3113         int exists = 0;
3114         int ret;
3115
3116         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3117         if (!pm)
3118                 return -ENOMEM;
3119         pm->parent_ino = parent_ino;
3120         pm->ino = ino;
3121         pm->gen = ino_gen;
3122         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3123         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3124         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3125
3126         while (*p) {
3127                 parent = *p;
3128                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3129                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3130                         p = &(*p)->rb_left;
3131                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3132                         p = &(*p)->rb_right;
3133                 } else {
3134                         exists = 1;
3135                         break;
3136                 }
3137         }
3138
3139         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3140                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3141                 if (ret < 0)
3142                         goto out;
3143         }
3144         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3145                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3146                 if (ret < 0)
3147                         goto out;
3148         }
3149
3150         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3151         if (ret)
3152                 goto out;
3153
3154         if (exists) {
3155                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3156         } else {
3157                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3158                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3159         }
3160         ret = 0;
3161 out:
3162         if (ret) {
3163                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3164                 kfree(pm);
3165         }
3166         return ret;
3167 }
3168
3169 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3170                                                       u64 parent_ino)
3171 {
3172         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3173         struct pending_dir_move *entry;
3174
3175         while (n) {
3176                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3177                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3178                         n = n->rb_left;
3179                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3180                         n = n->rb_right;
3181                 else
3182                         return entry;
3183         }
3184         return NULL;
3185 }
3186
3187 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3188                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3189 {
3190         int ret = 0;
3191         u64 parent_inode = 0;
3192         u64 parent_gen = 0;
3193         u64 start_ino = ino;
3194
3195         *ancestor_ino = 0;
3196         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3197                 fs_path_reset(name);
3198
3199                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen))
3200                         break;
3201                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3202                         if (*ancestor_ino == 0)
3203                                 *ancestor_ino = ino;
3204                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3205                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3206                 } else {
3207                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3208                                                         &parent_inode,
3209                                                         &parent_gen, name);
3210                         if (ret > 0) {
3211                                 ret = 0;
3212                                 break;
3213                         }
3214                 }
3215                 if (ret < 0)
3216                         break;
3217                 if (parent_inode == start_ino) {
3218                         ret = 1;
3219                         if (*ancestor_ino == 0)
3220                                 *ancestor_ino = ino;
3221                         break;
3222                 }
3223                 ino = parent_inode;
3224                 gen = parent_gen;
3225         }
3226         return ret;
3227 }
3228
3229 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3230 {
3231         struct fs_path *from_path = NULL;
3232         struct fs_path *to_path = NULL;
3233         struct fs_path *name = NULL;
3234         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3235         struct recorded_ref *cur;
3236         u64 parent_ino, parent_gen;
3237         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3238         u64 rmdir_ino = 0;
3239         u64 rmdir_gen;
3240         u64 ancestor;
3241         bool is_orphan;
3242         int ret;
3243
3244         name = fs_path_alloc();
3245         from_path = fs_path_alloc();
3246         if (!name || !from_path) {
3247                 ret = -ENOMEM;
3248                 goto out;
3249         }
3250
3251         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3252         ASSERT(dm);
3253         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3254         rmdir_gen = dm->rmdir_gen;
3255         is_orphan = dm->orphanized;
3256         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3257
3258         if (is_orphan) {
3259                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3260                                       pm->gen, from_path);
3261         } else {
3262                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3263                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3264                 if (ret < 0)
3265                         goto out;
3266                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3267                                    from_path);
3268                 if (ret < 0)
3269                         goto out;
3270                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3271         }
3272         if (ret < 0)
3273                 goto out;
3274
3275         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3276         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3277         if (ret < 0)
3278                 goto out;
3279         if (ret) {
3280                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3281                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3282                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3283                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3284                                            is_orphan);
3285                 if (ret < 0)
3286                         goto out;
3287                 if (rmdir_ino) {
3288                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3289                         ASSERT(dm);
3290                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3291                         dm->rmdir_gen = rmdir_gen;
3292                 }
3293                 goto out;
3294         }
3295         fs_path_reset(name);
3296         to_path = name;
3297         name = NULL;
3298         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3299         if (ret < 0)
3300                 goto out;
3301
3302         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3303         if (ret < 0)
3304                 goto out;
3305
3306         if (rmdir_ino) {
3307                 struct orphan_dir_info *odi;
3308                 u64 gen;
3309
3310                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino, rmdir_gen);
3311                 if (!odi) {
3312                         /* already deleted */
3313                         goto finish;
3314                 }
3315                 gen = odi->gen;
3316
3317                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3318                 if (ret < 0)
3319                         goto out;
3320                 if (!ret)
3321                         goto finish;
3322
3323                 name = fs_path_alloc();
3324                 if (!name) {
3325                         ret = -ENOMEM;
3326                         goto out;
3327                 }
3328                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3329                 if (ret < 0)
3330                         goto out;
3331                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3332                 if (ret < 0)
3333                         goto out;
3334         }
3335
3336 finish:
3337         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3338         if (ret < 0)
3339                 goto out;
3340
3341         /*
3342          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3343          * and old parent(s).
3344          */
3345         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3346                 /*
3347                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3348                  */
3349                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3350                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3351                 if (ret == -ENOENT) {
3352                         ret = 0;
3353                         continue;
3354                 }
3355                 if (ret < 0)
3356                         goto out;
3357
3358                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3359                 if (ret < 0)
3360                         goto out;
3361         }
3362
3363 out:
3364         fs_path_free(name);
3365         fs_path_free(from_path);
3366         fs_path_free(to_path);
3367         sctx->send_progress = orig_progress;
3368
3369         return ret;
3370 }
3371
3372 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3373 {
3374         if (!list_empty(&m->list))
3375                 list_del(&m->list);
3376         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3377                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3378         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3379         kfree(m);
3380 }
3381
3382 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3383                                       struct pending_dir_move *moves,
3384                                       struct list_head *stack)
3385 {
3386         if (list_empty(&moves->list)) {
3387                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3388         } else {
3389                 LIST_HEAD(list);
3390                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3391                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3392                 list_splice_tail(&list, stack);
3393         }
3394         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3395                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3396                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3397         }
3398 }
3399
3400 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3401 {
3402         struct pending_dir_move *pm;
3403         struct list_head stack;
3404         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3405         int ret = 0;
3406
3407         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3408         if (!pm)
3409                 return 0;
3410
3411         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3412         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3413
3414         while (!list_empty(&stack)) {
3415                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3416                 parent_ino = pm->ino;
3417                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3418                 free_pending_move(sctx, pm);
3419                 if (ret)
3420                         goto out;
3421                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3422                 if (pm)
3423                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3424         }
3425         return 0;
3426
3427 out:
3428         while (!list_empty(&stack)) {
3429                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3430                 free_pending_move(sctx, pm);
3431         }
3432         return ret;
3433 }
3434
3435 /*
3436  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3437  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3438  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3439  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3440  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3441  *
3442  * Example:
3443  *
3444  * Parent snapshot:
3445  * .                                       (ino 256)
3446  * |---- a/                                (ino 257)
3447  * |     |---- file                        (ino 260)
3448  * |
3449  * |---- b/                                (ino 258)
3450  * |---- c/                                (ino 259)
3451  *
3452  * Send snapshot:
3453  * .                                       (ino 256)
3454  * |---- a/                                (ino 258)
3455  * |---- x/                                (ino 259)
3456  *       |---- y/                          (ino 257)
3457  *             |----- file                 (ino 260)
3458  *
3459  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3460  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3461  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3462  * must issue is:
3463  *
3464  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3465  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3466  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3467  *
3468  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3469  * be done right away and < 0 on error.
3470  */
3471 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3472                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3473                                   const bool is_orphan)
3474 {
3475         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3476         struct btrfs_path *path;
3477         struct btrfs_key key;
3478         struct btrfs_key di_key;
3479         struct btrfs_dir_item *di;
3480         u64 left_gen;
3481         u64 right_gen;
3482         int ret = 0;
3483         struct waiting_dir_move *wdm;
3484
3485         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3486                 return 0;
3487
3488         path = alloc_path_for_send();
3489         if (!path)
3490                 return -ENOMEM;
3491
3492         key.objectid = parent_ref->dir;
3493         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3494         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3495
3496         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3497         if (ret < 0) {
3498                 goto out;
3499         } else if (ret > 0) {
3500                 ret = 0;
3501                 goto out;
3502         }
3503
3504         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3505                                        parent_ref->name_len);
3506         if (!di) {
3507                 ret = 0;
3508                 goto out;
3509         }
3510         /*
3511          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3512          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3513          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3514          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3515          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3516          * that it happens after that other inode is renamed.
3517          */
3518         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3519         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3520                 ret = 0;
3521                 goto out;
3522         }
3523
3524         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3525                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3526         if (ret < 0)
3527                 goto out;
3528         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3529                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3530         if (ret < 0) {
3531                 if (ret == -ENOENT)
3532                         ret = 0;
3533                 goto out;
3534         }
3535
3536         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3537         if (right_gen != left_gen) {
3538                 ret = 0;
3539                 goto out;
3540         }
3541
3542         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3543         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3544                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3545                                            sctx->cur_ino,
3546                                            sctx->cur_inode_gen,
3547                                            di_key.objectid,
3548                                            &sctx->new_refs,
3549                                            &sctx->deleted_refs,
3550                                            is_orphan);
3551                 if (!ret)
3552                         ret = 1;
3553         }
3554 out:
3555         btrfs_free_path(path);
3556         return ret;
3557 }
3558
3559 /*
3560  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3561  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3562  */
3563 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3564                              const u64 ino1,
3565                              const u64 ino1_gen,
3566                              const u64 ino2,
3567                              const u64 ino2_gen,
3568                              struct fs_path *fs_path)
3569 {
3570         u64 ino = ino2;
3571
3572         if (ino1 == ino2)
3573                 return ino1_gen == ino2_gen;
3574
3575         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3576                 u64 parent;
3577                 u64 parent_gen;
3578                 int ret;
3579
3580                 fs_path_reset(fs_path);
3581                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3582                 if (ret < 0)
3583                         return ret;
3584                 if (parent == ino1)
3585                         return parent_gen == ino1_gen;
3586                 ino = parent;
3587         }
3588         return 0;
3589 }
3590
3591 /*
3592  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3593  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3594  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3595  */
3596 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3597                        const u64 ino1,
3598                        const u64 ino1_gen,
3599                        const u64 ino2,
3600                        struct fs_path *fs_path)
3601 {
3602         bool free_fs_path = false;
3603         int ret = 0;
3604         struct btrfs_path *path = NULL;
3605         struct btrfs_key key;
3606
3607         if (!fs_path) {
3608                 fs_path = fs_path_alloc();
3609                 if (!fs_path)
3610                         return -ENOMEM;
3611                 free_fs_path = true;
3612         }
3613
3614         path = alloc_path_for_send();
3615         if (!path) {
3616                 ret = -ENOMEM;
3617                 goto out;
3618         }
3619
3620         key.objectid = ino2;
3621         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3622         key.offset = 0;
3623
3624         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3625         if (ret < 0)
3626                 goto out;
3627
3628         while (true) {
3629                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3630                 int slot = path->slots[0];
3631                 u32 cur_offset = 0;
3632                 u32 item_size;
3633
3634                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3635                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3636                         if (ret < 0)
3637                                 goto out;
3638                         if (ret > 0)
3639                                 break;
3640                         continue;
3641                 }
3642
3643                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3644                 if (key.objectid != ino2)
3645                         break;
3646                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3647                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3648                         break;
3649
3650                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3651                 while (cur_offset < item_size) {
3652                         u64 parent;
3653                         u64 parent_gen;
3654
3655                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3656                                 unsigned long ptr;
3657                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3658
3659                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3660                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3661                                         (ptr + cur_offset);
3662                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3663                                                                    extref);
3664                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3665                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3666                                                                   extref);
3667                         } else {
3668                                 parent = key.offset;
3669                                 cur_offset = item_size;
3670                         }
3671
3672                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3673                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3674                         if (ret < 0)
3675                                 goto out;
3676                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3677                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3678                         if (ret)
3679                                 goto out;
3680                 }
3681                 path->slots[0]++;
3682         }
3683         ret = 0;
3684  out:
3685         btrfs_free_path(path);
3686         if (free_fs_path)
3687                 fs_path_free(fs_path);
3688         return ret;
3689 }
3690
3691 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3692                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3693                                 const bool is_orphan)
3694 {
3695         int ret = 0;
3696         u64 ino = parent_ref->dir;
3697         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3698         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3699         struct fs_path *path_before = NULL;
3700         struct fs_path *path_after = NULL;
3701         int len1, len2;
3702
3703         path_after = fs_path_alloc();
3704         path_before = fs_path_alloc();
3705         if (!path_after || !path_before) {
3706                 ret = -ENOMEM;
3707                 goto out;
3708         }
3709
3710         /*
3711          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3712          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3713          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3714          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3715          * at get_cur_path()).
3716          */
3717         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3718                 u64 parent_ino_after_gen;
3719
3720                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3721                         /*
3722                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3723                          * parent root, we need to delay the rename of the
3724                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3725                          * because we can end up with a circular dependency
3726                          * of renames, resulting in some directories never
3727                          * getting the respective rename operations issued in
3728                          * the send stream or getting into infinite path build
3729                          * loops.
3730                          */
3731                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3732                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3733                                           ino, path_before);
3734                         if (ret)
3735                                 break;
3736                 }
3737
3738                 fs_path_reset(path_before);
3739                 fs_path_reset(path_after);
3740
3741                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3742                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3743                 if (ret < 0)
3744                         goto out;
3745                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3746                                     NULL, path_before);
3747                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3748                         goto out;
3749                 } else if (ret == -ENOENT) {
3750                         ret = 0;
3751                         break;
3752                 }
3753
3754                 len1 = fs_path_len(path_before);
3755                 len2 = fs_path_len(path_after);
3756                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3757                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3758                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3759                         u64 parent_ino_gen;
3760
3761                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3762                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3763                                              NULL);
3764                         if (ret < 0)
3765                                 goto out;
3766                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3767                                 ret = 1;
3768                                 break;
3769                         }
3770                 }
3771                 ino = parent_ino_after;
3772                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3773         }
3774
3775 out:
3776         fs_path_free(path_before);
3777         fs_path_free(path_after);
3778
3779         if (ret == 1) {
3780                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3781                                            sctx->cur_ino,
3782                                            sctx->cur_inode_gen,
3783                                            ino,
3784                                            &sctx->new_refs,
3785                                            &sctx->deleted_refs,
3786                                            is_orphan);
3787                 if (!ret)
3788                         ret = 1;
3789         }
3790
3791         return ret;
3792 }
3793
3794 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3795 {
3796         int ret;
3797         struct fs_path *new_path;
3798
3799         /*
3800          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3801          * we use here a new path.
3802          */
3803         new_path = fs_path_alloc();
3804         if (!new_path)
3805                 return -ENOMEM;
3806
3807         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3808         if (ret < 0) {
3809                 fs_path_free(new_path);
3810                 return ret;
3811         }
3812         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3813         if (ret < 0) {
3814                 fs_path_free(new_path);
3815                 return ret;
3816         }
3817
3818         fs_path_free(ref->full_path);
3819         set_ref_path(ref, new_path);
3820
3821         return 0;
3822 }
3823
3824 /*
3825  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3826  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3827  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3828  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3829  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3830  * orphanized. For example:
3831  *
3832  * parent snapshot looks like:
3833  *
3834  * .                                     (ino 256)
3835  * |----- f1                             (ino 257)
3836  * |----- f2                             (ino 258)
3837  * |----- d1/                            (ino 259)
3838  *        |----- d2/                     (ino 260)
3839  *
3840  * send snapshot looks like:
3841  *
3842  * .                                     (ino 256)
3843  * |----- d1                             (ino 258)
3844  * |----- f2/                            (ino 259)
3845  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3846  *        |       |----- f1              (ino 257)
3847  *        |
3848  *        |----- d2                      (ino 258)
3849  *
3850  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3851  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3852  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3853  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3854  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3855  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3856  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3857  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3858  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3859  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3860  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3861  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3862  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3863  * orphanization operation.
3864  */
3865 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3866 {
3867         char *name;
3868         int ret;
3869
3870         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3871         if (!name)
3872                 return -ENOMEM;
3873
3874         fs_path_reset(ref->full_path);
3875         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3876         if (ret < 0)
3877                 goto out;
3878
3879         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3880         if (ret < 0)
3881                 goto out;
3882
3883         /* Update the reference's base name pointer. */
3884         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3885 out:
3886         kfree(name);
3887         return ret;
3888 }
3889
3890 /*
3891  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3892  */
3893 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3894 {
3895         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3896         int ret = 0;
3897         struct recorded_ref *cur;
3898         struct recorded_ref *cur2;
3899         struct list_head check_dirs;
3900         struct fs_path *valid_path = NULL;
3901         u64 ow_inode = 0;
3902         u64 ow_gen;
3903         u64 ow_mode;
3904         int did_overwrite = 0;
3905         int is_orphan = 0;
3906         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3907         bool can_rename = true;
3908         bool orphanized_dir = false;
3909         bool orphanized_ancestor = false;
3910
3911         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3912
3913         /*
3914          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3915          * which is always '..'
3916          */
3917         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3918         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3919
3920         valid_path = fs_path_alloc();
3921         if (!valid_path) {
3922                 ret = -ENOMEM;
3923                 goto out;
3924         }
3925
3926         /*
3927          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3928          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3929          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3930          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3931          * this point in time.
3932          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3933          * orphan name in this case.
3934          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3935          * gets moved around.
3936          */
3937         if (!sctx->cur_inode_new) {
3938                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3939                                 sctx->cur_inode_gen);
3940                 if (ret < 0)
3941                         goto out;
3942                 if (ret)
3943                         did_overwrite = 1;
3944         }
3945         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3946                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3947                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3948                 if (ret < 0)
3949                         goto out;
3950                 is_orphan = 1;
3951         } else {
3952                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3953                                 valid_path);
3954                 if (ret < 0)
3955                         goto out;
3956         }
3957
3958         /*
3959          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3960          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3961          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3962          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3963          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3964          * that the path used for link and rename commands don't use an
3965          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3966          *
3967          * Example:
3968          *
3969          * Parent snapshot:
3970          *
3971          * .                                                      (ino 256)
3972          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3973          * |          |----- a                                    (ino 257)
3974          * |
3975          * |----- b                                               (ino 258)
3976          *
3977          * Send snapshot:
3978          *
3979          * .                                                      (ino 256)
3980          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3981          * |          |----- a                                    (ino 260)
3982          * |
3983          * |----- testdir                                         (ino 257)
3984          * |----- b                                               (ino 257)
3985          * |----- b2                                              (ino 258)
3986          *
3987          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3988          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3989          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3990          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3991          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3992          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3993          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3994          * "testdir_2".
3995          */
3996         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3997                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3998                 if (ret < 0)
3999                         goto out;
4000                 if (ret == inode_state_will_create)
4001                         continue;
4002
4003                 /*
4004                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
4005                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
4006                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
4007                  * simply unlink it.
4008                  */
4009                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4010                                 cur->name, cur->name_len,
4011                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
4012                 if (ret < 0)
4013                         goto out;
4014                 if (ret) {
4015                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
4016                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
4017                                            cur->name_len);
4018                         if (ret < 0)
4019                                 goto out;
4020                         if (ret) {
4021                                 struct name_cache_entry *nce;
4022                                 struct waiting_dir_move *wdm;
4023
4024                                 if (orphanized_dir) {
4025                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4026                                         if (ret < 0)
4027                                                 goto out;
4028                                 }
4029
4030                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
4031                                                 cur->full_path);
4032                                 if (ret < 0)
4033                                         goto out;
4034                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
4035                                         orphanized_dir = true;
4036
4037                                 /*
4038                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
4039                                  * make sure that its orphanized name is used in
4040                                  * the source path when performing its rename
4041                                  * operation.
4042                                  */
4043                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4044                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4045                                                                    ow_inode);
4046                                         ASSERT(wdm);
4047                                         wdm->orphanized = true;
4048                                 }
4049
4050                                 /*
4051                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4052                                  * name from the name cache. This is because the
4053                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4054                                  * other inode that will be orphanized as well
4055                                  * later and has an inode number greater than
4056                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4057                                  * future name lookups from using the old name
4058                                  * and get instead the orphan name.
4059                                  */
4060                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4061                                 if (nce) {
4062                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4063                                         kfree(nce);
4064                                 }
4065
4066                                 /*
4067                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4068                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4069                                  * current path of cur_ino) again because it
4070                                  * might contain the pre-orphanization name of
4071                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4072                                  */
4073                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4074                                                   ow_inode, ow_gen,
4075                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4076                                 if (ret > 0) {
4077                                         orphanized_ancestor = true;
4078                                         fs_path_reset(valid_path);
4079                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4080                                                            sctx->cur_inode_gen,
4081                                                            valid_path);
4082                                 }
4083                                 if (ret < 0)
4084                                         goto out;
4085                         } else {
4086                                 /*
4087                                  * If we previously orphanized a directory that
4088                                  * collided with a new reference that we already
4089                                  * processed, recompute the current path because
4090                                  * that directory may be part of the path.
4091                                  */
4092                                 if (orphanized_dir) {
4093                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4094                                         if (ret < 0)
4095                                                 goto out;
4096                                 }
4097                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4098                                 if (ret < 0)
4099                                         goto out;
4100                         }
4101                 }
4102
4103         }
4104
4105         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4106                 /*
4107                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4108                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4109                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4110                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4111                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4112                  */
4113                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4114                 if (ret < 0)
4115                         goto out;
4116                 if (ret == inode_state_will_create) {
4117                         ret = 0;
4118                         /*
4119                          * First check if any of the current inodes refs did
4120                          * already create the dir.
4121                          */
4122                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4123                                 if (cur == cur2)
4124                                         break;
4125                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4126                                         ret = 1;
4127                                         break;
4128                                 }
4129                         }
4130
4131                         /*
4132                          * If that did not happen, check if a previous inode
4133                          * did already create the dir.
4134                          */
4135                         if (!ret)
4136                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4137                         if (ret < 0)
4138                                 goto out;
4139                         if (!ret) {
4140                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4141                                 if (ret < 0)
4142                                         goto out;
4143                         }
4144                 }
4145
4146                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4147                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4148                         if (ret < 0)
4149                                 goto out;
4150                         if (ret == 1) {
4151                                 can_rename = false;
4152                                 *pending_move = 1;
4153                         }
4154                 }
4155
4156                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4157                     can_rename) {
4158                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4159                         if (ret < 0)
4160                                 goto out;
4161                         if (ret == 1) {
4162                                 can_rename = false;
4163                                 *pending_move = 1;
4164                         }
4165                 }
4166
4167                 /*
4168                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4169                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4170                  * it depending on the inode mode.
4171                  */
4172                 if (is_orphan && can_rename) {
4173                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4174                         if (ret < 0)
4175                                 goto out;
4176                         is_orphan = 0;
4177                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4178                         if (ret < 0)
4179                                 goto out;
4180                 } else if (can_rename) {
4181                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4182                                 /*
4183                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4184                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4185                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4186                                  */
4187                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4188                                                   cur->full_path);
4189                                 if (!ret)
4190                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4191                                                            cur->full_path);
4192                                 if (ret < 0)
4193                                         goto out;
4194                         } else {
4195                                 /*
4196                                  * We might have previously orphanized an inode
4197                                  * which is an ancestor of our current inode,
4198                                  * so our reference's full path, which was
4199                                  * computed before any such orphanizations, must
4200                                  * be updated.
4201                                  */
4202                                 if (orphanized_dir) {
4203                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4204                                         if (ret < 0)
4205                                                 goto out;
4206                                 }
4207                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4208                                                 valid_path);
4209                                 if (ret < 0)
4210                                         goto out;
4211                         }
4212                 }
4213                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4214                 if (ret < 0)
4215                         goto out;
4216         }
4217
4218         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4219                 /*
4220                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4221                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4222                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4223                  * See the use of check_dirs for more details.
4224                  */
4225                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4226                                 sctx->cur_ino);
4227                 if (ret < 0)
4228                         goto out;
4229                 if (ret) {
4230                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4231                         if (ret < 0)
4232                                 goto out;
4233                 } else if (!is_orphan) {
4234                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4235                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4236                         if (ret < 0)
4237                                 goto out;
4238                         is_orphan = 1;
4239                 }
4240
4241                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4242                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4243                         if (ret < 0)
4244                                 goto out;
4245                 }
4246         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4247                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4248                 /*
4249                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4250                  */
4251                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4252                                 list);
4253                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4254                 if (ret < 0)
4255                         goto out;
4256         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4257                 /*
4258                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4259                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4260                  * inodes.
4261                  */
4262                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4263                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4264                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4265                                         cur->name, cur->name_len);
4266                         if (ret < 0)
4267                                 goto out;
4268                         if (!ret) {
4269                                 /*
4270                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4271                                  * to recompute the full path for deleted names,
4272                                  * since any such path was computed before we
4273                                  * processed any references and orphanized any
4274                                  * ancestor inode.
4275                                  */
4276                                 if (orphanized_ancestor) {
4277                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4278                                         if (ret < 0)
4279                                                 goto out;
4280                                 }
4281                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4282                                 if (ret < 0)
4283                                         goto out;
4284                         }
4285                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4286                         if (ret < 0)
4287                                 goto out;
4288                 }
4289                 /*
4290                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4291                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4292                  * of this inode and no new refs were added for the current
4293                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4294                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4295                  * places.
4296                  */
4297                 if (is_orphan) {
4298                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4299                         if (ret < 0)
4300                                 goto out;
4301                 }
4302         }
4303
4304         /*
4305          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4306          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4307          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4308          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4309          */
4310         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4311                 /*
4312                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4313                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4314                  * The dir will be processed later.
4315                  */
4316                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4317                         continue;
4318
4319                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4320                 if (ret < 0)
4321                         goto out;
4322
4323                 if (ret == inode_state_did_create ||
4324                     ret == inode_state_no_change) {
4325                         /* TODO delayed utimes */
4326                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4327                         if (ret < 0)
4328                                 goto out;
4329                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4330                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4331                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4332                                         sctx->cur_ino);
4333                         if (ret < 0)
4334                                 goto out;
4335                         if (ret) {
4336                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4337                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4338                                 if (ret < 0)
4339                                         goto out;
4340                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4341                                 if (ret < 0)
4342                                         goto out;
4343                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4344                         }
4345                 }
4346         }
4347
4348         ret = 0;
4349
4350 out:
4351         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4352         free_recorded_refs(sctx);
4353         fs_path_free(valid_path);
4354         return ret;
4355 }
4356
4357 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4358                       void *ctx, struct list_head *refs)
4359 {
4360         int ret = 0;
4361         struct send_ctx *sctx = ctx;
4362         struct fs_path *p;
4363         u64 gen;
4364
4365         p = fs_path_alloc();
4366         if (!p)
4367                 return -ENOMEM;
4368
4369         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4370                         NULL, NULL);
4371         if (ret < 0)
4372                 goto out;
4373
4374         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4375         if (ret < 0)
4376                 goto out;
4377         ret = fs_path_add_path(p, name);
4378         if (ret < 0)
4379                 goto out;
4380
4381         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4382
4383 out:
4384         if (ret)
4385                 fs_path_free(p);
4386         return ret;
4387 }
4388
4389 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4390                             struct fs_path *name,
4391                             void *ctx)
4392 {
4393         struct send_ctx *sctx = ctx;
4394         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4395 }
4396
4397
4398 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4399                                 struct fs_path *name,
4400                                 void *ctx)
4401 {
4402         struct send_ctx *sctx = ctx;
4403         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4404                           &sctx->deleted_refs);
4405 }
4406
4407 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4408 {
4409         int ret;
4410
4411         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4412                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4413         if (ret < 0)
4414                 goto out;
4415         ret = 0;
4416
4417 out:
4418         return ret;
4419 }
4420
4421 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4422 {
4423         int ret;
4424
4425         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4426                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4427         if (ret < 0)
4428                 goto out;
4429         ret = 0;
4430
4431 out:
4432         return ret;
4433 }
4434
4435 struct find_ref_ctx {
4436         u64 dir;
4437         u64 dir_gen;
4438         struct btrfs_root *root;
4439         struct fs_path *name;
4440         int found_idx;
4441 };
4442
4443 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4444                        struct fs_path *name,
4445                        void *ctx_)
4446 {
4447         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4448         u64 dir_gen;
4449         int ret;
4450
4451         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4452             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4453                 /*
4454                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4455                  * else matches.
4456                  */
4457                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4458                                      NULL, NULL, NULL);
4459                 if (ret)
4460                         return ret;
4461                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4462                         return 0;
4463                 ctx->found_idx = num;
4464                 return 1;
4465         }
4466         return 0;
4467 }
4468
4469 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4470                      struct btrfs_path *path,
4471                      struct btrfs_key *key,
4472                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4473 {
4474         int ret;
4475         struct find_ref_ctx ctx;
4476
4477         ctx.dir = dir;
4478         ctx.name = name;
4479         ctx.dir_gen = dir_gen;
4480         ctx.found_idx = -1;
4481         ctx.root = root;
4482
4483         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4484         if (ret < 0)
4485                 return ret;
4486
4487         if (ctx.found_idx == -1)
4488                 return -ENOENT;
4489
4490         return ctx.found_idx;
4491 }
4492
4493 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4494                                     struct fs_path *name,
4495                                     void *ctx)
4496 {
4497         u64 dir_gen;
4498         int ret;
4499         struct send_ctx *sctx = ctx;
4500
4501         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4502                              NULL, NULL, NULL);
4503         if (ret)
4504                 return ret;
4505
4506         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4507                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4508         if (ret == -ENOENT)
4509                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4510         else if (ret > 0)
4511                 ret = 0;
4512
4513         return ret;
4514 }
4515
4516 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4517                                         struct fs_path *name,
4518                                         void *ctx)
4519 {
4520         u64 dir_gen;
4521         int ret;
4522         struct send_ctx *sctx = ctx;
4523
4524         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4525                              NULL, NULL, NULL);
4526         if (ret)
4527                 return ret;
4528
4529         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4530                         dir, dir_gen, name);
4531         if (ret == -ENOENT)
4532                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4533         else if (ret > 0)
4534                 ret = 0;
4535
4536         return ret;
4537 }
4538
4539 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4540 {
4541         int ret = 0;
4542
4543         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4544                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4545         if (ret < 0)
4546                 goto out;
4547         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4548                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4549         if (ret < 0)
4550                 goto out;
4551         ret = 0;
4552
4553 out:
4554         return ret;
4555 }
4556
4557 /*
4558  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4559  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4560  */
4561 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4562                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4563 {
4564         int ret;
4565         struct btrfs_root *root;
4566         struct btrfs_path *path;
4567         struct btrfs_key key;
4568         struct btrfs_key found_key;
4569         struct extent_buffer *eb;
4570         int slot;
4571         iterate_inode_ref_t cb;
4572         int pending_move = 0;
4573
4574         path = alloc_path_for_send();
4575         if (!path)
4576                 return -ENOMEM;
4577
4578         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4579                 root = sctx->send_root;
4580                 cb = __record_new_ref;
4581         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4582                 root = sctx->parent_root;
4583                 cb = __record_deleted_ref;
4584         } else {
4585                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4586                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4587                 ret = -EINVAL;
4588                 goto out;
4589         }
4590
4591         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4592         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4593         key.offset = 0;
4594         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4595         if (ret < 0)
4596                 goto out;
4597
4598         while (1) {
4599                 eb = path->nodes[0];
4600                 slot = path->slots[0];
4601                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4602                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4603                         if (ret < 0)
4604                                 goto out;
4605                         else if (ret > 0)
4606                                 break;
4607                         continue;
4608                 }
4609
4610                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4611
4612                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4613                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4614                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4615                         break;
4616
4617                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4618                 if (ret < 0)
4619                         goto out;
4620
4621                 path->slots[0]++;
4622         }
4623         btrfs_release_path(path);
4624
4625         /*
4626          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4627          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4628          * rename the parent directory.
4629          */
4630         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4631 out:
4632         btrfs_free_path(path);
4633         return ret;
4634 }
4635
4636 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4637                           struct fs_path *path,
4638                           const char *name, int name_len,
4639                           const char *data, int data_len)
4640 {
4641         int ret = 0;
4642
4643         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4644         if (ret < 0)
4645                 goto out;
4646
4647         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4648         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4649         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4650
4651         ret = send_cmd(sctx);
4652
4653 tlv_put_failure:
4654 out:
4655         return ret;
4656 }
4657
4658 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4659                           struct fs_path *path,
4660                           const char *name, int name_len)
4661 {
4662         int ret = 0;
4663
4664         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4665         if (ret < 0)
4666                 goto out;
4667
4668         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4669         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4670
4671         ret = send_cmd(sctx);
4672
4673 tlv_put_failure:
4674 out:
4675         return ret;
4676 }
4677
4678 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4679                                const char *name, int name_len,
4680                                const char *data, int data_len,
4681                                u8 type, void *ctx)
4682 {
4683         int ret;
4684         struct send_ctx *sctx = ctx;
4685         struct fs_path *p;
4686         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4687
4688         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4689         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4690                 return 0;
4691
4692         p = fs_path_alloc();
4693         if (!p)
4694                 return -ENOMEM;
4695
4696         /*
4697          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4698          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4699          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4700          * only contains the version number and no entries.
4701          */
4702         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4703             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4704                 if (data_len == 0) {
4705                         dummy_acl.a_version =
4706                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4707                         data = (char *)&dummy_acl;
4708                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4709                 }
4710         }
4711
4712         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4713         if (ret < 0)
4714                 goto out;
4715
4716         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4717
4718 out:
4719         fs_path_free(p);
4720         return ret;
4721 }
4722
4723 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4724                                    const char *name, int name_len,
4725                                    const char *data, int data_len,
4726                                    u8 type, void *ctx)
4727 {
4728         int ret;
4729         struct send_ctx *sctx = ctx;
4730         struct fs_path *p;
4731
4732         p = fs_path_alloc();
4733         if (!p)
4734                 return -ENOMEM;
4735
4736         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4737         if (ret < 0)
4738                 goto out;
4739
4740         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4741
4742 out:
4743         fs_path_free(p);
4744         return ret;
4745 }
4746
4747 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4748 {
4749         int ret = 0;
4750
4751         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4752                                __process_new_xattr, sctx);
4753
4754         return ret;
4755 }
4756
4757 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4758 {
4759         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4760                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4761 }
4762
4763 struct find_xattr_ctx {
4764         const char *name;
4765         int name_len;
4766         int found_idx;
4767         char *found_data;
4768         int found_data_len;
4769 };
4770
4771 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4772                         const char *name, int name_len,
4773                         const char *data, int data_len,
4774                         u8 type, void *vctx)
4775 {
4776         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4777
4778         if (name_len == ctx->name_len &&
4779             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4780                 ctx->found_idx = num;
4781                 ctx->found_data_len = data_len;
4782                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4783                 if (!ctx->found_data)
4784                         return -ENOMEM;
4785                 return 1;
4786         }
4787         return 0;
4788 }
4789
4790 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4791                       struct btrfs_path *path,
4792                       struct btrfs_key *key,
4793                       const char *name, int name_len,
4794                       char **data, int *data_len)
4795 {
4796         int ret;
4797         struct find_xattr_ctx ctx;
4798
4799         ctx.name = name;
4800         ctx.name_len = name_len;
4801         ctx.found_idx = -1;
4802         ctx.found_data = NULL;
4803         ctx.found_data_len = 0;
4804
4805         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4806         if (ret < 0)
4807                 return ret;
4808
4809         if (ctx.found_idx == -1)
4810                 return -ENOENT;
4811         if (data) {
4812                 *data = ctx.found_data;
4813                 *data_len = ctx.found_data_len;
4814         } else {
4815                 kfree(ctx.found_data);
4816         }
4817         return ctx.found_idx;
4818 }
4819
4820
4821 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4822                                        const char *name, int name_len,
4823                                        const char *data, int data_len,
4824                                        u8 type, void *ctx)
4825 {
4826         int ret;
4827         struct send_ctx *sctx = ctx;
4828         char *found_data = NULL;
4829         int found_data_len  = 0;
4830
4831         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4832                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4833                          &found_data_len);
4834         if (ret == -ENOENT) {
4835                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4836                                 data_len, type, ctx);
4837         } else if (ret >= 0) {
4838                 if (data_len != found_data_len ||
4839                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4840                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4841                                         data, data_len, type, ctx);
4842                 } else {
4843                         ret = 0;
4844                 }
4845         }
4846
4847         kfree(found_data);
4848         return ret;
4849 }
4850
4851 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4852                                            const char *name, int name_len,
4853                                            const char *data, int data_len,
4854                                            u8 type, void *ctx)
4855 {
4856         int ret;
4857         struct send_ctx *sctx = ctx;
4858
4859         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4860                          name, name_len, NULL, NULL);
4861         if (ret == -ENOENT)
4862                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4863                                 data_len, type, ctx);
4864         else if (ret >= 0)
4865                 ret = 0;
4866
4867         return ret;
4868 }
4869
4870 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4871 {
4872         int ret = 0;
4873
4874         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4875                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4876         if (ret < 0)
4877                 goto out;
4878         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4879                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4880
4881 out:
4882         return ret;
4883 }
4884
4885 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4886 {
4887         int ret;
4888         struct btrfs_root *root;
4889         struct btrfs_path *path;
4890         struct btrfs_key key;
4891         struct btrfs_key found_key;
4892         struct extent_buffer *eb;
4893         int slot;
4894
4895         path = alloc_path_for_send();
4896         if (!path)
4897                 return -ENOMEM;
4898
4899         root = sctx->send_root;
4900
4901         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4902         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4903         key.offset = 0;
4904         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4905         if (ret < 0)
4906                 goto out;
4907
4908         while (1) {
4909                 eb = path->nodes[0];
4910                 slot = path->slots[0];
4911                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4912                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4913                         if (ret < 0) {
4914                                 goto out;
4915                         } else if (ret > 0) {
4916                                 ret = 0;
4917                                 break;
4918                         }
4919                         continue;
4920                 }
4921
4922                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4923                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4924                     found_key.type != key.type) {
4925                         ret = 0;
4926                         goto out;
4927                 }
4928
4929                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4930                 if (ret < 0)
4931                         goto out;
4932
4933                 path->slots[0]++;
4934         }
4935
4936 out:
4937         btrfs_free_path(path);
4938         return ret;
4939 }
4940
4941 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4942 {
4943         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4944 }
4945
4946 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4947 {
4948         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4949
4950         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4951                 return -EOVERFLOW;
4952         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4953         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4954         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4955         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4956         return 0;
4957 }
4958
4959 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4960 {
4961         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4962         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4963         struct inode *inode;
4964         struct page *page;
4965         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4966         pgoff_t last_index;
4967         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4968         int ret;
4969
4970         ret = put_data_header(sctx, len);
4971         if (ret)
4972                 return ret;
4973
4974         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4975         if (IS_ERR(inode))
4976                 return PTR_ERR(inode);
4977
4978         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4979
4980         /* initial readahead */
4981         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4982         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4983
4984         while (index <= last_index) {
4985                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4986                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4987
4988                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4989                 if (!page) {
4990                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4991                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4992
4993                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4994                                         GFP_KERNEL);
4995                         if (!page) {
4996                                 ret = -ENOMEM;
4997                                 break;
4998                         }
4999                 }
5000
5001                 if (PageReadahead(page)) {
5002                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
5003                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
5004                 }
5005
5006                 if (!PageUptodate(page)) {
5007                         btrfs_readpage(NULL, page);
5008                         lock_page(page);
5009                         if (!PageUptodate(page)) {
5010                                 unlock_page(page);
5011                                 btrfs_err(fs_info,
5012                         "send: IO error at offset %llu for inode %llu root %llu",
5013                                         page_offset(page), sctx->cur_ino,
5014                                         sctx->send_root->root_key.objectid);
5015                                 put_page(page);
5016                                 ret = -EIO;
5017                                 break;
5018                         }
5019                 }
5020
5021                 memcpy_from_page(sctx->send_buf + sctx->send_size, page,
5022                                  pg_offset, cur_len);
5023                 unlock_page(page);
5024                 put_page(page);
5025                 index++;
5026                 pg_offset = 0;
5027                 len -= cur_len;
5028                 sctx->send_size += cur_len;
5029         }
5030         iput(inode);
5031         return ret;
5032 }
5033
5034 /*
5035  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
5036  * user space.
5037  */
5038 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
5039 {
5040         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
5041         int ret = 0;
5042         struct fs_path *p;
5043
5044         p = fs_path_alloc();
5045         if (!p)
5046                 return -ENOMEM;
5047
5048         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
5049
5050         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5051         if (ret < 0)
5052                 goto out;
5053
5054         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5055         if (ret < 0)
5056                 goto out;
5057
5058         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5059         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5060         ret = put_file_data(sctx, offset, len);
5061         if (ret < 0)
5062                 goto out;
5063
5064         ret = send_cmd(sctx);
5065
5066 tlv_put_failure:
5067 out:
5068         fs_path_free(p);
5069         return ret;
5070 }
5071
5072 /*
5073  * Send a clone command to user space.
5074  */
5075 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
5076                       u64 offset, u32 len,
5077                       struct clone_root *clone_root)
5078 {
5079         int ret = 0;
5080         struct fs_path *p;
5081         u64 gen;
5082
5083         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
5084                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
5085                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
5086                     clone_root->ino, clone_root->offset);
5087
5088         p = fs_path_alloc();
5089         if (!p)
5090                 return -ENOMEM;
5091
5092         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
5093         if (ret < 0)
5094                 goto out;
5095
5096         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5097         if (ret < 0)
5098                 goto out;
5099
5100         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5101         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
5102         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5103
5104         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
5105                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
5106                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
5107                 if (ret < 0)
5108                         goto out;
5109                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
5110         } else {
5111                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
5112         }
5113         if (ret < 0)
5114                 goto out;
5115
5116         /*
5117          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
5118          * our clone source as that is what we will look for when doing a
5119          * receive.
5120          *
5121          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
5122          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
5123          * different host.
5124          */
5125         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
5126                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5127                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
5128         else
5129                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5130                              clone_root->root->root_item.uuid);
5131         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
5132                     btrfs_root_ctransid(&clone_root->root->root_item));
5133         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
5134         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
5135                         clone_root->offset);
5136
5137         ret = send_cmd(sctx);
5138
5139 tlv_put_failure:
5140 out:
5141         fs_path_free(p);
5142         return ret;
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Send an update extent command to user space.
5147  */
5148 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5149                               u64 offset, u32 len)
5150 {
5151         int ret = 0;
5152         struct fs_path *p;
5153
5154         p = fs_path_alloc();
5155         if (!p)
5156                 return -ENOMEM;
5157
5158         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5159         if (ret < 0)
5160                 goto out;
5161
5162         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5163         if (ret < 0)
5164                 goto out;
5165
5166         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5167         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5168         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5169
5170         ret = send_cmd(sctx);
5171
5172 tlv_put_failure:
5173 out:
5174         fs_path_free(p);
5175         return ret;
5176 }
5177
5178 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5179 {
5180         struct fs_path *p = NULL;
5181         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5182         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5183         int ret = 0;
5184
5185         /*
5186          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5187          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5188          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5189          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5190          */
5191         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5192                 return 0;
5193
5194         /*
5195          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5196          * after the i_size.
5197          */
5198         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5199
5200         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5201                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5202
5203         p = fs_path_alloc();
5204         if (!p)
5205                 return -ENOMEM;
5206         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5207         if (ret < 0)
5208                 goto tlv_put_failure;
5209         while (offset < end) {
5210                 u64 len = min(end - offset, read_size);
5211
5212                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5213                 if (ret < 0)
5214                         break;
5215                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5216                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5217                 ret = put_data_header(sctx, len);
5218                 if (ret < 0)
5219                         break;
5220                 memset(sctx->send_buf + sctx->send_size, 0, len);
5221                 sctx->send_size += len;
5222                 ret = send_cmd(sctx);
5223                 if (ret < 0)
5224                         break;
5225                 offset += len;
5226         }
5227         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5228 tlv_put_failure:
5229         fs_path_free(p);
5230         return ret;
5231 }
5232
5233 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5234                             const u64 offset,
5235                             const u64 len)
5236 {
5237         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5238         u64 sent = 0;
5239
5240         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5241                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5242
5243         while (sent < len) {
5244                 u64 size = min(len - sent, read_size);
5245                 int ret;
5246
5247                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5248                 if (ret < 0)
5249                         return ret;
5250                 sent += size;
5251         }
5252         return 0;
5253 }
5254
5255 /*
5256  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5257  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5258  *
5259  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5260  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5261  */
5262 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5263 {
5264         struct fs_path *fspath = NULL;
5265         struct btrfs_path *path;
5266         struct btrfs_dir_item *di;
5267         struct extent_buffer *leaf;
5268         unsigned long data_ptr;
5269         char *buf = NULL;
5270         int buf_len;
5271         int ret = 0;
5272
5273         path = alloc_path_for_send();
5274         if (!path)
5275                 return -ENOMEM;
5276
5277         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5278                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5279         if (!di) {
5280                 /* There is no xattr for this inode */
5281                 goto out;
5282         } else if (IS_ERR(di)) {
5283                 ret = PTR_ERR(di);
5284                 goto out;
5285         }
5286
5287         leaf = path->nodes[0];
5288         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5289
5290         fspath = fs_path_alloc();
5291         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5292         if (!fspath || !buf) {
5293                 ret = -ENOMEM;
5294                 goto out;
5295         }
5296
5297         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5298         if (ret < 0)
5299                 goto out;
5300
5301         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5302         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5303
5304         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5305                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5306 out:
5307         kfree(buf);
5308         fs_path_free(fspath);
5309         btrfs_free_path(path);
5310         return ret;
5311 }
5312
5313 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5314                        struct clone_root *clone_root,
5315                        const u64 disk_byte,
5316                        u64 data_offset,
5317                        u64 offset,
5318                        u64 len)
5319 {
5320         struct btrfs_path *path;
5321         struct btrfs_key key;
5322         int ret;
5323         u64 clone_src_i_size = 0;
5324
5325         /*
5326          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5327          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5328          *
5329          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5330          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5331          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5332          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5333          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5334          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5335          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5336          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5337          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5338          * filesystem has.
5339          */
5340         if (clone_root->offset == 0 &&
5341             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5342                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5343
5344         path = alloc_path_for_send();
5345         if (!path)
5346                 return -ENOMEM;
5347
5348         /*
5349          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5350          * accept clones from these extents.
5351          */
5352         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5353                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5354         btrfs_release_path(path);
5355         if (ret < 0)
5356                 goto out;
5357
5358         /*
5359          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5360          * extent items in the respective range in the source file that
5361          * refer to different extents or if we find holes.
5362          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5363          * operations if needed.
5364          *
5365          * Example:
5366          *
5367          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5368          * mount /dev/sda /mnt
5369          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5370          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5371          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5372          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5373          *
5374          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5375          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5376          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5377          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5378          * the content from bar in the original filesystem.
5379          */
5380         key.objectid = clone_root->ino;
5381         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5382         key.offset = clone_root->offset;
5383         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5384         if (ret < 0)
5385                 goto out;
5386         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5387                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5388                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5389                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5390                         path->slots[0]--;
5391         }
5392
5393         while (true) {
5394                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5395                 int slot = path->slots[0];
5396                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5397                 u8 type;
5398                 u64 ext_len;
5399                 u64 clone_len;
5400                 u64 clone_data_offset;
5401                 bool crossed_src_i_size = false;
5402
5403                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5404                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5405                         if (ret < 0)
5406                                 goto out;
5407                         else if (ret > 0)
5408                                 break;
5409                         continue;
5410                 }
5411
5412                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5413
5414                 /*
5415                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5416                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5417                  */
5418                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5419                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5420                         break;
5421
5422                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5423                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5424                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5425                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5426                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5427                 } else {
5428                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5429                 }
5430
5431                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5432                         goto next;
5433
5434                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5435                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5436                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5437
5438                         if (hole_len > len)
5439                                 hole_len = len;
5440                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5441                         if (ret < 0)
5442                                 goto out;
5443
5444                         len -= hole_len;
5445                         if (len == 0)
5446                                 break;
5447                         offset += hole_len;
5448                         clone_root->offset += hole_len;
5449                         data_offset += hole_len;
5450                 }
5451
5452                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5453                         break;
5454
5455                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5456                         break;
5457
5458                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size) {
5459                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5460                         crossed_src_i_size = true;
5461                 }
5462
5463                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5464                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5465                         clone_root->offset = key.offset;
5466                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5467                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5468                                 u64 extent_offset;
5469
5470                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5471                                 ext_len -= extent_offset;
5472                                 clone_data_offset += extent_offset;
5473                                 clone_root->offset += extent_offset;
5474                         }
5475                 }
5476
5477                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5478
5479                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5480                     clone_data_offset == data_offset) {
5481                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5482                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5483
5484                         /*
5485                          * We can't clone the last block, when its size is not
5486                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5487                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5488                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5489                          * the destination file if it's on a kernel without the
5490                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5491                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5492                          * block).
5493                          *
5494                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5495                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5496                          *
5497                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5498                          * because we don't know what's the sector size of the
5499                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5500                          * assume the largest possible sector size.
5501                          */
5502                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5503                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5504                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5505                                 u64 slen;
5506
5507                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5508                                                   sectorsize);
5509                                 if (slen > 0) {
5510                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5511                                                          clone_root);
5512                                         if (ret < 0)
5513                                                 goto out;
5514                                 }
5515                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5516                                                        clone_len - slen);
5517                         } else {
5518                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5519                                                  clone_root);
5520                         }
5521                 } else if (crossed_src_i_size && clone_len < len) {
5522                         /*
5523                          * If we are at i_size of the clone source inode and we
5524                          * can not clone from it, terminate the loop. This is
5525                          * to avoid sending two write operations, one with a
5526                          * length matching clone_len and the final one after
5527                          * this loop with a length of len - clone_len.
5528                          *
5529                          * When using encoded writes (BTRFS_SEND_FLAG_COMPRESSED
5530                          * was passed to the send ioctl), this helps avoid
5531                          * sending an encoded write for an offset that is not
5532                          * sector size aligned, in case the i_size of the source
5533                          * inode is not sector size aligned. That will make the
5534                          * receiver fallback to decompression of the data and
5535                          * writing it using regular buffered IO, therefore while
5536                          * not incorrect, it's not optimal due decompression and
5537                          * possible re-compression at the receiver.
5538                          */
5539                         break;
5540                 } else {
5541                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5542                 }
5543
5544                 if (ret < 0)
5545                         goto out;
5546
5547                 len -= clone_len;
5548                 if (len == 0)
5549                         break;
5550                 offset += clone_len;
5551                 clone_root->offset += clone_len;
5552
5553                 /*
5554                  * If we are cloning from the file we are currently processing,
5555                  * and using the send root as the clone root, we must stop once
5556                  * the current clone offset reaches the current eof of the file
5557                  * at the receiver, otherwise we would issue an invalid clone
5558                  * operation (source range going beyond eof) and cause the
5559                  * receiver to fail. So if we reach the current eof, bail out
5560                  * and fallback to a regular write.
5561                  */
5562                 if (clone_root->root == sctx->send_root &&
5563                     clone_root->ino == sctx->cur_ino &&
5564                     clone_root->offset >= sctx->cur_inode_next_write_offset)
5565                         break;
5566
5567                 data_offset += clone_len;
5568 next:
5569                 path->slots[0]++;
5570         }
5571
5572         if (len > 0)
5573                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5574         else
5575                 ret = 0;
5576 out:
5577         btrfs_free_path(path);
5578         return ret;
5579 }
5580
5581 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5582                                struct btrfs_path *path,
5583                                struct btrfs_key *key,
5584                                struct clone_root *clone_root)
5585 {
5586         int ret = 0;
5587         u64 offset = key->offset;
5588         u64 end;
5589         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5590
5591         end = min_t(u64, btrfs_file_extent_end(path), sctx->cur_inode_size);
5592         if (offset >= end)
5593                 return 0;
5594
5595         if (clone_root && IS_ALIGNED(end, bs)) {
5596                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5597                 u64 disk_byte;
5598                 u64 data_offset;
5599
5600                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5601                                     struct btrfs_file_extent_item);
5602                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5603                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5604                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5605                                   offset, end - offset);
5606         } else {
5607                 ret = send_extent_data(sctx, offset, end - offset);
5608         }
5609         sctx->cur_inode_next_write_offset = end;
5610         return ret;
5611 }
5612
5613 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5614                                struct btrfs_path *left_path,
5615                                struct btrfs_key *ekey)
5616 {
5617         int ret = 0;
5618         struct btrfs_key key;
5619         struct btrfs_path *path = NULL;
5620         struct extent_buffer *eb;
5621         int slot;
5622         struct btrfs_key found_key;
5623         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5624         u64 left_disknr;
5625         u64 right_disknr;
5626         u64 left_offset;
5627         u64 right_offset;
5628         u64 left_offset_fixed;
5629         u64 left_len;
5630         u64 right_len;
5631         u64 left_gen;
5632         u64 right_gen;
5633         u8 left_type;
5634         u8 right_type;
5635
5636         path = alloc_path_for_send();
5637         if (!path)
5638                 return -ENOMEM;
5639
5640         eb = left_path->nodes[0];
5641         slot = left_path->slots[0];
5642         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5643         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5644
5645         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5646                 ret = 0;
5647                 goto out;
5648         }
5649         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5650         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5651         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5652         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5653
5654         /*
5655          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5656          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5657          * extents that we iterate.
5658          *
5659          *       |-----L-----|
5660          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5661          *
5662          *       |-----L-----|
5663          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5664          *
5665          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5666          *       |-----L-----|
5667          * |-----------7-----------|-6-|
5668          *
5669          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5670          *       |-----L-----|
5671          * |-8-|
5672          * Nothing follows after 8.
5673          */
5674
5675         key.objectid = ekey->objectid;
5676         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5677         key.offset = ekey->offset;
5678         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5679         if (ret < 0)
5680                 goto out;
5681         if (ret) {
5682                 ret = 0;
5683                 goto out;
5684         }
5685
5686         /*
5687          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5688          */
5689         eb = path->nodes[0];
5690         slot = path->slots[0];
5691         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5692         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5693             found_key.type != key.type) {
5694                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5695                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5696                 goto out;
5697         }
5698
5699         /*
5700          * We're now on 2a, 2b or 7.
5701          */
5702         key = found_key;
5703         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5704                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5705                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5706                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5707                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5708                         ret = 0;
5709                         goto out;
5710                 }
5711
5712                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5713                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5714                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5715                 } else {
5716                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5717                 }
5718
5719                 /*
5720                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5721                  * This may only happen on the first iteration.
5722                  */
5723                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5724                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5725                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5726                         goto out;
5727                 }
5728
5729                 /*
5730                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5731                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5732                  * condition for inline extents too). This should normally not
5733                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5734                  * compressed extent representing data with a size matching
5735                  * the page size (currently the same as sector size).
5736                  */
5737                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5738                         ret = 0;
5739                         goto out;
5740                 }
5741
5742                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5743                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5744                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5745
5746                 left_offset_fixed = left_offset;
5747                 if (key.offset < ekey->offset) {
5748                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5749                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5750                 } else {
5751                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5752                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5753                 }
5754
5755                 /*
5756                  * Check if we have the same extent.
5757                  */
5758                 if (left_disknr != right_disknr ||
5759                     left_offset_fixed != right_offset ||
5760                     left_gen != right_gen) {
5761                         ret = 0;
5762                         goto out;
5763                 }
5764
5765                 /*
5766                  * Go to the next extent.
5767                  */
5768                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5769                 if (ret < 0)
5770                         goto out;
5771                 if (!ret) {
5772                         eb = path->nodes[0];
5773                         slot = path->slots[0];
5774                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5775                 }
5776                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5777                     found_key.type != key.type) {
5778                         key.offset += right_len;
5779                         break;
5780                 }
5781                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5782                         ret = 0;
5783                         goto out;
5784                 }
5785                 key = found_key;
5786         }
5787
5788         /*
5789          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5790          * of the right side (treat as changed).
5791          */
5792         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5793                 ret = 1;
5794         else
5795                 ret = 0;
5796
5797
5798 out:
5799         btrfs_free_path(path);
5800         return ret;
5801 }
5802
5803 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5804 {
5805         struct btrfs_path *path;
5806         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5807         struct btrfs_key key;
5808         int ret;
5809
5810         path = alloc_path_for_send();
5811         if (!path)
5812                 return -ENOMEM;
5813
5814         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5815
5816         key.objectid = sctx->cur_ino;
5817         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5818         key.offset = offset;
5819         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5820         if (ret < 0)
5821                 goto out;
5822         ret = 0;
5823         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5824         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5825                 goto out;
5826
5827         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5828 out:
5829         btrfs_free_path(path);
5830         return ret;
5831 }
5832
5833 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5834                                    const u64 start,
5835                                    const u64 end)
5836 {
5837         struct btrfs_path *path;
5838         struct btrfs_key key;
5839         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5840         u64 search_start = start;
5841         int ret;
5842
5843         path = alloc_path_for_send();
5844         if (!path)
5845                 return -ENOMEM;
5846
5847         key.objectid = sctx->cur_ino;
5848         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5849         key.offset = search_start;
5850         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5851         if (ret < 0)
5852                 goto out;
5853         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5854                 path->slots[0]--;
5855
5856         while (search_start < end) {
5857                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5858                 int slot = path->slots[0];
5859                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5860                 u64 extent_end;
5861
5862                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5863                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5864                         if (ret < 0)
5865                                 goto out;
5866                         else if (ret > 0)
5867                                 break;
5868                         continue;
5869                 }
5870
5871                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5872                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5873                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5874                         goto next;
5875                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5876                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5877                     key.offset >= end)
5878                         break;
5879
5880                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5881                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5882                 if (extent_end <= start)
5883                         goto next;
5884                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5885                         search_start = extent_end;
5886                         goto next;
5887                 }
5888                 ret = 0;
5889                 goto out;
5890 next:
5891                 path->slots[0]++;
5892         }
5893         ret = 1;
5894 out:
5895         btrfs_free_path(path);
5896         return ret;
5897 }
5898
5899 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5900                            struct btrfs_key *key)
5901 {
5902         int ret = 0;
5903
5904         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5905                 return 0;
5906
5907         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5908                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5909                 if (ret)
5910                         return ret;
5911         }
5912
5913         if (path->slots[0] == 0 &&
5914             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5915                 /*
5916                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5917                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5918                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5919                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5920                  * are located between these 2 leafs.
5921                  */
5922                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5923                 if (ret)
5924                         return ret;
5925         }
5926
5927         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5928                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5929                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5930                                               key->offset);
5931                 if (ret < 0)
5932                         return ret;
5933                 else if (ret == 0)
5934                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5935                 else
5936                         ret = 0;
5937         }
5938         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5939         return ret;
5940 }
5941
5942 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5943                           struct btrfs_path *path,
5944                           struct btrfs_key *key)
5945 {
5946         struct clone_root *found_clone = NULL;
5947         int ret = 0;
5948
5949         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5950                 return 0;
5951
5952         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5953                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5954                 if (ret < 0)
5955                         goto out;
5956                 if (ret) {
5957                         ret = 0;
5958                         goto out_hole;
5959                 }
5960         } else {
5961                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5962                 u8 type;
5963
5964                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5965                                     struct btrfs_file_extent_item);
5966                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5967                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5968                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5969                         /*
5970                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5971                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5972                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5973                          * the send spec.
5974                          */
5975                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5976                                 ret = 0;
5977                                 goto out;
5978                         }
5979
5980                         /* Have a hole, just skip it. */
5981                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5982                                 ret = 0;
5983                                 goto out;
5984                         }
5985                 }
5986         }
5987
5988         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5989                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5990         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5991                 goto out;
5992
5993         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5994         if (ret)
5995                 goto out;
5996 out_hole:
5997         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5998 out:
5999         return ret;
6000 }
6001
6002 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
6003 {
6004         int ret;
6005         struct btrfs_root *root;
6006         struct btrfs_path *path;
6007         struct btrfs_key key;
6008         struct btrfs_key found_key;
6009         struct extent_buffer *eb;
6010         int slot;
6011
6012         root = sctx->send_root;
6013         path = alloc_path_for_send();
6014         if (!path)
6015                 return -ENOMEM;
6016
6017         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
6018         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
6019         key.offset = 0;
6020         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6021         if (ret < 0)
6022                 goto out;
6023
6024         while (1) {
6025                 eb = path->nodes[0];
6026                 slot = path->slots[0];
6027
6028                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6029                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6030                         if (ret < 0) {
6031                                 goto out;
6032                         } else if (ret > 0) {
6033                                 ret = 0;
6034                                 break;
6035                         }
6036                         continue;
6037                 }
6038
6039                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
6040
6041                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
6042                     found_key.type != key.type) {
6043                         ret = 0;
6044                         goto out;
6045                 }
6046
6047                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
6048                 if (ret < 0)
6049                         goto out;
6050
6051                 path->slots[0]++;
6052         }
6053
6054 out:
6055         btrfs_free_path(path);
6056         return ret;
6057 }
6058
6059 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
6060                                            int *pending_move,
6061                                            int *refs_processed)
6062 {
6063         int ret = 0;
6064
6065         if (sctx->cur_ino == 0)
6066                 goto out;
6067         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
6068             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6069                 goto out;
6070         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
6071                 goto out;
6072
6073         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
6074         if (ret < 0)
6075                 goto out;
6076
6077         *refs_processed = 1;
6078 out:
6079         return ret;
6080 }
6081
6082 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
6083 {
6084         int ret = 0;
6085         u64 left_mode;
6086         u64 left_uid;
6087         u64 left_gid;
6088         u64 right_mode;
6089         u64 right_uid;
6090         u64 right_gid;
6091         int need_chmod = 0;
6092         int need_chown = 0;
6093         int need_truncate = 1;
6094         int pending_move = 0;
6095         int refs_processed = 0;
6096
6097         if (sctx->ignore_cur_inode)
6098                 return 0;
6099
6100         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
6101                                               &refs_processed);
6102         if (ret < 0)
6103                 goto out;
6104
6105         /*
6106          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
6107          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
6108          * inode into account.
6109          *
6110          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
6111          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
6112          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
6113          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
6114          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
6115          * move/rename will be performed later.
6116          */
6117         if (refs_processed && !pending_move)
6118                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6119
6120         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
6121                 goto out;
6122         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
6123                 goto out;
6124
6125         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
6126                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
6127         if (ret < 0)
6128                 goto out;
6129
6130         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
6131                 need_chown = 1;
6132                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
6133                         need_chmod = 1;
6134                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
6135                         need_truncate = 0;
6136         } else {
6137                 u64 old_size;
6138
6139                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
6140                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
6141                                 &right_gid, NULL);
6142                 if (ret < 0)
6143                         goto out;
6144
6145                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
6146                         need_chown = 1;
6147                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
6148                         need_chmod = 1;
6149                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
6150                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
6151                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
6152                         need_truncate = 0;
6153         }
6154
6155         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
6156                 if (need_send_hole(sctx)) {
6157                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
6158                             sctx->cur_inode_last_extent <
6159                             sctx->cur_inode_size) {
6160                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
6161                                 if (ret)
6162                                         goto out;
6163                         }
6164                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
6165                             sctx->cur_inode_size) {
6166                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
6167                                 if (ret)
6168                                         goto out;
6169                         }
6170                 }
6171                 if (need_truncate) {
6172                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
6173                                             sctx->cur_inode_gen,
6174                                             sctx->cur_inode_size);
6175                         if (ret < 0)
6176                                 goto out;
6177                 }
6178         }
6179
6180         if (need_chown) {
6181                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6182                                 left_uid, left_gid);
6183                 if (ret < 0)
6184                         goto out;
6185         }
6186         if (need_chmod) {
6187                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6188                                 left_mode);
6189                 if (ret < 0)
6190                         goto out;
6191         }
6192
6193         ret = send_capabilities(sctx);
6194         if (ret < 0)
6195                 goto out;
6196
6197         /*
6198          * If other directory inodes depended on our current directory
6199          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6200          */
6201         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6202                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6203                 if (ret)
6204                         goto out;
6205                 /*
6206                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6207                  * changed between the two trees as we have done changes to
6208                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6209                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6210                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6211                  */
6212                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6213                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6214                 if (ret < 0)
6215                         goto out;
6216         }
6217
6218 out:
6219         return ret;
6220 }
6221
6222 struct parent_paths_ctx {
6223         struct list_head *refs;
6224         struct send_ctx *sctx;
6225 };
6226
6227 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6228                              void *ctx)
6229 {
6230         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6231
6232         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6233                           ppctx->refs);
6234 }
6235
6236 /*
6237  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6238  * parent snapshot.
6239  */
6240 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6241 {
6242         LIST_HEAD(deleted_refs);
6243         struct btrfs_path *path;
6244         struct btrfs_key key;
6245         struct parent_paths_ctx ctx;
6246         int ret;
6247
6248         path = alloc_path_for_send();
6249         if (!path)
6250                 return -ENOMEM;
6251
6252         key.objectid = sctx->cur_ino;
6253         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6254         key.offset = 0;
6255         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6256         if (ret < 0)
6257                 goto out;
6258
6259         ctx.refs = &deleted_refs;
6260         ctx.sctx = sctx;
6261
6262         while (true) {
6263                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6264                 int slot = path->slots[0];
6265
6266                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6267                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6268                         if (ret < 0)
6269                                 goto out;
6270                         else if (ret > 0)
6271                                 break;
6272                         continue;
6273                 }
6274
6275                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6276                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6277                         break;
6278                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6279                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6280                         break;
6281
6282                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6283                                         record_parent_ref, &ctx);
6284                 if (ret < 0)
6285                         goto out;
6286
6287                 path->slots[0]++;
6288         }
6289
6290         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6291                 struct recorded_ref *ref;
6292
6293                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6294                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6295                 if (ret < 0)
6296                         goto out;
6297                 fs_path_free(ref->full_path);
6298                 list_del(&ref->list);
6299                 kfree(ref);
6300         }
6301         ret = 0;
6302 out:
6303         btrfs_free_path(path);
6304         if (ret)
6305                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6306         return ret;
6307 }
6308
6309 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6310                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6311 {
6312         int ret = 0;
6313         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6314         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6315         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6316         u64 left_gen = 0;
6317         u64 right_gen = 0;
6318
6319         sctx->cur_ino = key->objectid;
6320         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6321         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6322         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6323         sctx->ignore_cur_inode = false;
6324
6325         /*
6326          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6327          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6328          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6329          */
6330         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6331
6332         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6333             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6334                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6335                                 sctx->left_path->slots[0],
6336                                 struct btrfs_inode_item);
6337                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6338                                 left_ii);
6339         } else {
6340                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6341                                 sctx->right_path->slots[0],
6342                                 struct btrfs_inode_item);
6343                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6344                                 right_ii);
6345         }
6346         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6347                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6348                                 sctx->right_path->slots[0],
6349                                 struct btrfs_inode_item);
6350
6351                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6352                                 right_ii);
6353
6354                 /*
6355                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6356                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6357                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6358                  */
6359                 if (left_gen != right_gen &&
6360                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6361                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6362         }
6363
6364         /*
6365          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6366          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6367          * for a send operation. However other less common use cases involve
6368          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6369          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6370          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6371          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6372          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6373          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6374          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6375          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6376          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6377          */
6378         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6379             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6380                 u32 nlinks;
6381
6382                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6383                 if (nlinks == 0) {
6384                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6385                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6386                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6387                         goto out;
6388                 }
6389         }
6390
6391         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6392                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6393                 sctx->cur_inode_new = 1;
6394                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6395                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6396                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6397                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6398                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6399                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6400                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6401                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6402                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6403         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6404                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6405                 sctx->cur_inode_new = 0;
6406                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6407                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6408                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6409                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6410                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6411         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6412                 /*
6413                  * We need to do some special handling in case the inode was
6414                  * reported as changed with a changed generation number. This
6415                  * means that the original inode was deleted and new inode
6416                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6417                  * deleted and the new one as new.
6418                  */
6419                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6420                         /*
6421                          * First, process the inode as if it was deleted.
6422                          */
6423                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6424                         sctx->cur_inode_new = 0;
6425                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6426                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6427                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6428                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6429                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6430                         ret = process_all_refs(sctx,
6431                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6432                         if (ret < 0)
6433                                 goto out;
6434
6435                         /*
6436                          * Now process the inode as if it was new.
6437                          */
6438                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6439                         sctx->cur_inode_new = 1;
6440                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6441                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6442                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6443                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6444                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6445                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6446                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6447                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6448                         if (ret < 0)
6449                                 goto out;
6450
6451                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6452                         if (ret < 0)
6453                                 goto out;
6454                         /*
6455                          * Advance send_progress now as we did not get into
6456                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6457                          */
6458                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6459
6460                         /*
6461                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6462                          * they were all new.
6463                          */
6464                         ret = process_all_extents(sctx);
6465                         if (ret < 0)
6466                                 goto out;
6467                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6468                         if (ret < 0)
6469                                 goto out;
6470                 } else {
6471                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6472                         sctx->cur_inode_new = 0;
6473                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6474                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6475                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6476                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6477                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6478                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6479                 }
6480         }
6481
6482 out:
6483         return ret;
6484 }
6485
6486 /*
6487  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6488  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6489  * first and later process them in process_recorded_refs.
6490  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6491  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6492  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6493  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6494  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6495  */
6496 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6497                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6498 {
6499         int ret = 0;
6500
6501         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6502                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6503                 return -EIO;
6504         }
6505
6506         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6507             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6508                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6509                         ret = record_new_ref(sctx);
6510                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6511                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6512                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6513                         ret = record_changed_ref(sctx);
6514         }
6515
6516         return ret;
6517 }
6518
6519 /*
6520  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6521  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6522  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6523  */
6524 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6525                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6526 {
6527         int ret = 0;
6528
6529         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6530                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6531                 return -EIO;
6532         }
6533
6534         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6535                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6536                         ret = process_new_xattr(sctx);
6537                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6538                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6539                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6540                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6541         }
6542
6543         return ret;
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6548  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6549  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6550  */
6551 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6552                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6553 {
6554         int ret = 0;
6555
6556         /*
6557          * We have found an extent item that changed without the inode item
6558          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6559          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6560          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6561          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6562          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6563          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6564          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6565          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6566          * iversion becomes the same in both snapshots, whence the inode item is
6567          * the same on both snapshots.
6568          */
6569         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6570                 return 0;
6571
6572         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6573                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6574                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6575                                         sctx->cmp_key);
6576         }
6577
6578         return ret;
6579 }
6580
6581 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6582 {
6583         u64 orig_gen, new_gen;
6584         int ret;
6585
6586         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6587                              NULL, NULL);
6588         if (ret)
6589                 return ret;
6590
6591         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6592                              NULL, NULL, NULL);
6593         if (ret)
6594                 return ret;
6595
6596         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6597 }
6598
6599 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6600                         struct btrfs_key *key)
6601 {
6602         struct btrfs_inode_extref *extref;
6603         struct extent_buffer *leaf;
6604         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6605         unsigned long ptr;
6606         u32 item_size;
6607         u32 cur_offset = 0;
6608         int ref_name_len;
6609         int ret = 0;
6610
6611         /* Easy case, just check this one dirid */
6612         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6613                 dirid = key->offset;
6614
6615                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6616                 goto out;
6617         }
6618
6619         leaf = path->nodes[0];
6620         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6621         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6622         while (cur_offset < item_size) {
6623                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6624                                                        cur_offset);
6625                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6626                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6627                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6628                 if (dirid == last_dirid)
6629                         continue;
6630                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6631                 if (ret)
6632                         break;
6633                 last_dirid = dirid;
6634         }
6635 out:
6636         return ret;
6637 }
6638
6639 /*
6640  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6641  * changed_xxx functions.
6642  */
6643 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6644                       struct btrfs_path *right_path,
6645                       struct btrfs_key *key,
6646                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6647                       struct send_ctx *sctx)
6648 {
6649         int ret = 0;
6650
6651         /*
6652          * We can not hold the commit root semaphore here. This is because in
6653          * the case of sending and receiving to the same filesystem, using a
6654          * pipe, could result in a deadlock:
6655          *
6656          * 1) The task running send blocks on the pipe because it's full;
6657          *
6658          * 2) The task running receive, which is the only consumer of the pipe,
6659          *    is waiting for a transaction commit (for example due to a space
6660          *    reservation when doing a write or triggering a transaction commit
6661          *    when creating a subvolume);
6662          *
6663          * 3) The transaction is waiting to write lock the commit root semaphore,
6664          *    but can not acquire it since it's being held at 1).
6665          *
6666          * Down this call chain we write to the pipe through kernel_write().
6667          * The same type of problem can also happen when sending to a file that
6668          * is stored in the same filesystem - when reserving space for a write
6669          * into the file, we can trigger a transaction commit.
6670          *
6671          * Our caller has supplied us with clones of leaves from the send and
6672          * parent roots, so we're safe here from a concurrent relocation and
6673          * further reallocation of metadata extents while we are here. Below we
6674          * also assert that the leaves are clones.
6675          */
6676         lockdep_assert_not_held(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
6677
6678         /*
6679          * We always have a send root, so left_path is never NULL. We will not
6680          * have a leaf when we have reached the end of the send root but have
6681          * not yet reached the end of the parent root.
6682          */
6683         if (left_path->nodes[0])
6684                 ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
6685                                 &left_path->nodes[0]->bflags));
6686         /*
6687          * When doing a full send we don't have a parent root, so right_path is
6688          * NULL. When doing an incremental send, we may have reached the end of
6689          * the parent root already, so we don't have a leaf at right_path.
6690          */
6691         if (right_path && right_path->nodes[0])
6692                 ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
6693                                 &right_path->nodes[0]->bflags));
6694
6695         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6696                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6697                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6698                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6699                         if (!ret)
6700                                 return 0;
6701                         if (ret < 0)
6702                                 return ret;
6703                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6704                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6705                 } else {
6706                         return 0;
6707                 }
6708                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6709                 ret = 0;
6710         }
6711
6712         sctx->left_path = left_path;
6713         sctx->right_path = right_path;
6714         sctx->cmp_key = key;
6715
6716         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6717         if (ret < 0)
6718                 goto out;
6719
6720         /* Ignore non-FS objects */
6721         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6722             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6723                 goto out;
6724
6725         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6726                 ret = changed_inode(sctx, result);
6727         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6728                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6729                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6730                         ret = changed_ref(sctx, result);
6731                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6732                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6733                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6734                         ret = changed_extent(sctx, result);
6735         }
6736
6737 out:
6738         return ret;
6739 }
6740
6741 static int search_key_again(const struct send_ctx *sctx,
6742                             struct btrfs_root *root,
6743                             struct btrfs_path *path,
6744                             const struct btrfs_key *key)
6745 {
6746         int ret;
6747
6748         if (!path->need_commit_sem)
6749                 lockdep_assert_held_read(&root->fs_info->commit_root_sem);
6750
6751         /*
6752          * Roots used for send operations are readonly and no one can add,
6753          * update or remove keys from them, so we should be able to find our
6754          * key again. The only exception is deduplication, which can operate on
6755          * readonly roots and add, update or remove keys to/from them - but at
6756          * the moment we don't allow it to run in parallel with send.
6757          */
6758         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, path, 0, 0);
6759         ASSERT(ret <= 0);
6760         if (ret > 0) {
6761                 btrfs_print_tree(path->nodes[path->lowest_level], false);
6762                 btrfs_err(root->fs_info,
6763 "send: key (%llu %u %llu) not found in %s root %llu, lowest_level %d, slot %d",
6764                           key->objectid, key->type, key->offset,
6765                           (root == sctx->parent_root ? "parent" : "send"),
6766                           root->root_key.objectid, path->lowest_level,
6767                           path->slots[path->lowest_level]);
6768                 return -EUCLEAN;
6769         }
6770
6771         return ret;
6772 }
6773
6774 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6775 {
6776         int ret;
6777         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6778         struct btrfs_key key;
6779         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6780         struct btrfs_path *path;
6781
6782         path = alloc_path_for_send();
6783         if (!path)
6784                 return -ENOMEM;
6785         path->reada = READA_FORWARD_ALWAYS;
6786
6787         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6788         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6789         key.offset = 0;
6790
6791         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6792         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
6793         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6794
6795         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6796         if (ret < 0)
6797                 goto out;
6798         if (ret)
6799                 goto out_finish;
6800
6801         while (1) {
6802                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
6803
6804                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6805                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6806                 if (ret < 0)
6807                         goto out;
6808
6809                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6810                 if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
6811                         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
6812                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6813                         /*
6814                          * A transaction used for relocating a block group was
6815                          * committed or is about to finish its commit. Release
6816                          * our path (leaf) and restart the search, so that we
6817                          * avoid operating on any file extent items that are
6818                          * stale, with a disk_bytenr that reflects a pre
6819                          * relocation value. This way we avoid as much as
6820                          * possible to fallback to regular writes when checking
6821                          * if we can clone file ranges.
6822                          */
6823                         btrfs_release_path(path);
6824                         ret = search_key_again(sctx, send_root, path, &key);
6825                         if (ret < 0)
6826                                 goto out;
6827                 } else {
6828                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6829                 }
6830
6831                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6832                 if (ret < 0)
6833                         goto out;
6834                 if (ret) {
6835                         ret  = 0;
6836                         break;
6837                 }
6838         }
6839
6840 out_finish:
6841         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6842
6843 out:
6844         btrfs_free_path(path);
6845         return ret;
6846 }
6847
6848 static int replace_node_with_clone(struct btrfs_path *path, int level)
6849 {
6850         struct extent_buffer *clone;
6851
6852         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[level]);
6853         if (!clone)
6854                 return -ENOMEM;
6855
6856         free_extent_buffer(path->nodes[level]);
6857         path->nodes[level] = clone;
6858
6859         return 0;
6860 }
6861
6862 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level, u64 reada_min_gen)
6863 {
6864         struct extent_buffer *eb;
6865         struct extent_buffer *parent = path->nodes[*level];
6866         int slot = path->slots[*level];
6867         const int nritems = btrfs_header_nritems(parent);
6868         u64 reada_max;
6869         u64 reada_done = 0;
6870
6871         lockdep_assert_held_read(&parent->fs_info->commit_root_sem);
6872
6873         BUG_ON(*level == 0);
6874         eb = btrfs_read_node_slot(parent, slot);
6875         if (IS_ERR(eb))
6876                 return PTR_ERR(eb);
6877
6878         /*
6879          * Trigger readahead for the next leaves we will process, so that it is
6880          * very likely that when we need them they are already in memory and we
6881          * will not block on disk IO. For nodes we only do readahead for one,
6882          * since the time window between processing nodes is typically larger.
6883          */
6884         reada_max = (*level == 1 ? SZ_128K : eb->fs_info->nodesize);
6885
6886         for (slot++; slot < nritems && reada_done < reada_max; slot++) {
6887                 if (btrfs_node_ptr_generation(parent, slot) > reada_min_gen) {
6888                         btrfs_readahead_node_child(parent, slot);
6889                         reada_done += eb->fs_info->nodesize;
6890                 }
6891         }
6892
6893         path->nodes[*level - 1] = eb;
6894         path->slots[*level - 1] = 0;
6895         (*level)--;
6896
6897         if (*level == 0)
6898                 return replace_node_with_clone(path, 0);
6899
6900         return 0;
6901 }
6902
6903 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6904                                     int *level, int root_level)
6905 {
6906         int ret = 0;
6907         int nritems;
6908         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6909
6910         path->slots[*level]++;
6911
6912         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6913                 if (*level == root_level) {
6914                         path->slots[*level] = nritems - 1;
6915                         return -1;
6916                 }
6917
6918                 /* move upnext */
6919                 path->slots[*level] = 0;
6920                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6921                 path->nodes[*level] = NULL;
6922                 (*level)++;
6923                 path->slots[*level]++;
6924
6925                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6926                 ret = 1;
6927         }
6928         return ret;
6929 }
6930
6931 /*
6932  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6933  * or down.
6934  */
6935 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6936                         int *level, int root_level,
6937                         int allow_down,
6938                         struct btrfs_key *key,
6939                         u64 reada_min_gen)
6940 {
6941         int ret;
6942
6943         if (*level == 0 || !allow_down) {
6944                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6945         } else {
6946                 ret = tree_move_down(path, level, reada_min_gen);
6947         }
6948
6949         /*
6950          * Even if we have reached the end of a tree, ret is -1, update the key
6951          * anyway, so that in case we need to restart due to a block group
6952          * relocation, we can assert that the last key of the root node still
6953          * exists in the tree.
6954          */
6955         if (*level == 0)
6956                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6957                                       path->slots[*level]);
6958         else
6959                 btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6960                                       path->slots[*level]);
6961
6962         return ret;
6963 }
6964
6965 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6966                              struct btrfs_path *right_path,
6967                              char *tmp_buf)
6968 {
6969         int cmp;
6970         int len1, len2;
6971         unsigned long off1, off2;
6972
6973         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6974         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6975         if (len1 != len2)
6976                 return 1;
6977
6978         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6979         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6980                                 right_path->slots[0]);
6981
6982         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6983
6984         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6985         if (cmp)
6986                 return 1;
6987         return 0;
6988 }
6989
6990 /*
6991  * A transaction used for relocating a block group was committed or is about to
6992  * finish its commit. Release our paths and restart the search, so that we are
6993  * not using stale extent buffers:
6994  *
6995  * 1) For levels > 0, we are only holding references of extent buffers, without
6996  *    any locks on them, which does not prevent them from having been relocated
6997  *    and reallocated after the last time we released the commit root semaphore.
6998  *    The exception are the root nodes, for which we always have a clone, see
6999  *    the comment at btrfs_compare_trees();
7000  *
7001  * 2) For leaves, level 0, we are holding copies (clones) of extent buffers, so
7002  *    we are safe from the concurrent relocation and reallocation. However they
7003  *    can have file extent items with a pre relocation disk_bytenr value, so we
7004  *    restart the start from the current commit roots and clone the new leaves so
7005  *    that we get the post relocation disk_bytenr values. Not doing so, could
7006  *    make us clone the wrong data in case there are new extents using the old
7007  *    disk_bytenr that happen to be shared.
7008  */
7009 static int restart_after_relocation(struct btrfs_path *left_path,
7010                                     struct btrfs_path *right_path,
7011                                     const struct btrfs_key *left_key,
7012                                     const struct btrfs_key *right_key,
7013                                     int left_level,
7014                                     int right_level,
7015                                     const struct send_ctx *sctx)
7016 {
7017         int root_level;
7018         int ret;
7019
7020         lockdep_assert_held_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
7021
7022         btrfs_release_path(left_path);
7023         btrfs_release_path(right_path);
7024
7025         /*
7026          * Since keys can not be added or removed to/from our roots because they
7027          * are readonly and we do not allow deduplication to run in parallel
7028          * (which can add, remove or change keys), the layout of the trees should
7029          * not change.
7030          */
7031         left_path->lowest_level = left_level;
7032         ret = search_key_again(sctx, sctx->send_root, left_path, left_key);
7033         if (ret < 0)
7034                 return ret;
7035
7036         right_path->lowest_level = right_level;
7037         ret = search_key_again(sctx, sctx->parent_root, right_path, right_key);
7038         if (ret < 0)
7039                 return ret;
7040
7041         /*
7042          * If the lowest level nodes are leaves, clone them so that they can be
7043          * safely used by changed_cb() while not under the protection of the
7044          * commit root semaphore, even if relocation and reallocation happens in
7045          * parallel.
7046          */
7047         if (left_level == 0) {
7048                 ret = replace_node_with_clone(left_path, 0);
7049                 if (ret < 0)
7050                         return ret;
7051         }
7052
7053         if (right_level == 0) {
7054                 ret = replace_node_with_clone(right_path, 0);
7055                 if (ret < 0)
7056                         return ret;
7057         }
7058
7059         /*
7060          * Now clone the root nodes (unless they happen to be the leaves we have
7061          * already cloned). This is to protect against concurrent snapshotting of
7062          * the send and parent roots (see the comment at btrfs_compare_trees()).
7063          */
7064         root_level = btrfs_header_level(sctx->send_root->commit_root);
7065         if (root_level > 0) {
7066                 ret = replace_node_with_clone(left_path, root_level);
7067                 if (ret < 0)
7068                         return ret;
7069         }
7070
7071         root_level = btrfs_header_level(sctx->parent_root->commit_root);
7072         if (root_level > 0) {
7073                 ret = replace_node_with_clone(right_path, root_level);
7074                 if (ret < 0)
7075                         return ret;
7076         }
7077
7078         return 0;
7079 }
7080
7081 /*
7082  * This function compares two trees and calls the provided callback for
7083  * every changed/new/deleted item it finds.
7084  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
7085  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
7086  *
7087  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
7088  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
7089  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
7090  *
7091  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
7092  * If it detects a change, it aborts immediately.
7093  */
7094 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
7095                         struct btrfs_root *right_root, struct send_ctx *sctx)
7096 {
7097         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
7098         int ret;
7099         int cmp;
7100         struct btrfs_path *left_path = NULL;
7101         struct btrfs_path *right_path = NULL;
7102         struct btrfs_key left_key;
7103         struct btrfs_key right_key;
7104         char *tmp_buf = NULL;
7105         int left_root_level;
7106         int right_root_level;
7107         int left_level;
7108         int right_level;
7109         int left_end_reached = 0;
7110         int right_end_reached = 0;
7111         int advance_left = 0;
7112         int advance_right = 0;
7113         u64 left_blockptr;
7114         u64 right_blockptr;
7115         u64 left_gen;
7116         u64 right_gen;
7117         u64 reada_min_gen;
7118
7119         left_path = btrfs_alloc_path();
7120         if (!left_path) {
7121                 ret = -ENOMEM;
7122                 goto out;
7123         }
7124         right_path = btrfs_alloc_path();
7125         if (!right_path) {
7126                 ret = -ENOMEM;
7127                 goto out;
7128         }
7129
7130         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
7131         if (!tmp_buf) {
7132                 ret = -ENOMEM;
7133                 goto out;
7134         }
7135
7136         left_path->search_commit_root = 1;
7137         left_path->skip_locking = 1;
7138         right_path->search_commit_root = 1;
7139         right_path->skip_locking = 1;
7140
7141         /*
7142          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
7143          *
7144          * If both trees are at level 0
7145          *   Compare keys of current items
7146          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
7147          *       and repeat
7148          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
7149          *       and repeat
7150          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
7151          *       needed, advance both trees and repeat
7152          * If both trees are at the same level but not at level 0
7153          *   Compare keys of current nodes/leafs
7154          *     If left < right advance left tree and repeat
7155          *     If left > right advance right tree and repeat
7156          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
7157          *       If they match advance both trees but stay at the same level
7158          *         and repeat
7159          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
7160          *         deeper and repeat
7161          * If tree levels are different
7162          *   Advance the tree that needs it and repeat
7163          *
7164          * Advancing a tree means:
7165          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
7166          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
7167          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
7168          *   node or a leaf.
7169          *
7170          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
7171          *   level deeper.
7172          *
7173          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
7174          *   the right if possible or go up and right.
7175          */
7176
7177         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7178         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
7179         left_root_level = left_level;
7180         /*
7181          * We clone the root node of the send and parent roots to prevent races
7182          * with snapshot creation of these roots. Snapshot creation COWs the
7183          * root node of a tree, so after the transaction is committed the old
7184          * extent can be reallocated while this send operation is still ongoing.
7185          * So we clone them, under the commit root semaphore, to be race free.
7186          */
7187         left_path->nodes[left_level] =
7188                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
7189         if (!left_path->nodes[left_level]) {
7190                 ret = -ENOMEM;
7191                 goto out_unlock;
7192         }
7193
7194         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
7195         right_root_level = right_level;
7196         right_path->nodes[right_level] =
7197                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
7198         if (!right_path->nodes[right_level]) {
7199                 ret = -ENOMEM;
7200                 goto out_unlock;
7201         }
7202         /*
7203          * Our right root is the parent root, while the left root is the "send"
7204          * root. We know that all new nodes/leaves in the left root must have
7205          * a generation greater than the right root's generation, so we trigger
7206          * readahead for those nodes and leaves of the left root, as we know we
7207          * will need to read them at some point.
7208          */
7209         reada_min_gen = btrfs_header_generation(right_root->commit_root);
7210
7211         if (left_level == 0)
7212                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
7213                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
7214         else
7215                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
7216                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
7217         if (right_level == 0)
7218                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
7219                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
7220         else
7221                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
7222                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
7223
7224         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
7225
7226         while (1) {
7227                 if (need_resched() ||
7228                     rwsem_is_contended(&fs_info->commit_root_sem)) {
7229                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7230                         cond_resched();
7231                         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7232                 }
7233
7234                 if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
7235                         ret = restart_after_relocation(left_path, right_path,
7236                                                        &left_key, &right_key,
7237                                                        left_level, right_level,
7238                                                        sctx);
7239                         if (ret < 0)
7240                                 goto out_unlock;
7241                         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
7242                 }
7243
7244                 if (advance_left && !left_end_reached) {
7245                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
7246                                         left_root_level,
7247                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
7248                                         &left_key, reada_min_gen);
7249                         if (ret == -1)
7250                                 left_end_reached = ADVANCE;
7251                         else if (ret < 0)
7252                                 goto out_unlock;
7253                         advance_left = 0;
7254                 }
7255                 if (advance_right && !right_end_reached) {
7256                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
7257                                         right_root_level,
7258                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
7259                                         &right_key, reada_min_gen);
7260                         if (ret == -1)
7261                                 right_end_reached = ADVANCE;
7262                         else if (ret < 0)
7263                                 goto out_unlock;
7264                         advance_right = 0;
7265                 }
7266
7267                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
7268                         ret = 0;
7269                         goto out_unlock;
7270                 } else if (left_end_reached) {
7271                         if (right_level == 0) {
7272                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7273                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7274                                                 &right_key,
7275                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7276                                                 sctx);
7277                                 if (ret < 0)
7278                                         goto out;
7279                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7280                         }
7281                         advance_right = ADVANCE;
7282                         continue;
7283                 } else if (right_end_reached) {
7284                         if (left_level == 0) {
7285                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7286                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7287                                                 &left_key,
7288                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7289                                                 sctx);
7290                                 if (ret < 0)
7291                                         goto out;
7292                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7293                         }
7294                         advance_left = ADVANCE;
7295                         continue;
7296                 }
7297
7298                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
7299                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7300                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7301                         if (cmp < 0) {
7302                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7303                                                 &left_key,
7304                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7305                                                 sctx);
7306                                 advance_left = ADVANCE;
7307                         } else if (cmp > 0) {
7308                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7309                                                 &right_key,
7310                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7311                                                 sctx);
7312                                 advance_right = ADVANCE;
7313                         } else {
7314                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
7315
7316                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
7317                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
7318                                                         tmp_buf);
7319                                 if (ret)
7320                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
7321                                 else
7322                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
7323                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7324                                                  &left_key, result, sctx);
7325                                 advance_left = ADVANCE;
7326                                 advance_right = ADVANCE;
7327                         }
7328
7329                         if (ret < 0)
7330                                 goto out;
7331                         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7332                 } else if (left_level == right_level) {
7333                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7334                         if (cmp < 0) {
7335                                 advance_left = ADVANCE;
7336                         } else if (cmp > 0) {
7337                                 advance_right = ADVANCE;
7338                         } else {
7339                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7340                                                 left_path->nodes[left_level],
7341                                                 left_path->slots[left_level]);
7342                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7343                                                 right_path->nodes[right_level],
7344                                                 right_path->slots[right_level]);
7345                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7346                                                 left_path->nodes[left_level],
7347                                                 left_path->slots[left_level]);
7348                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7349                                                 right_path->nodes[right_level],
7350                                                 right_path->slots[right_level]);
7351                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
7352                                     left_gen == right_gen) {
7353                                         /*
7354                                          * As we're on a shared block, don't
7355                                          * allow to go deeper.
7356                                          */
7357                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7358                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7359                                 } else {
7360                                         advance_left = ADVANCE;
7361                                         advance_right = ADVANCE;
7362                                 }
7363                         }
7364                 } else if (left_level < right_level) {
7365                         advance_right = ADVANCE;
7366                 } else {
7367                         advance_left = ADVANCE;
7368                 }
7369         }
7370
7371 out_unlock:
7372         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7373 out:
7374         btrfs_free_path(left_path);
7375         btrfs_free_path(right_path);
7376         kvfree(tmp_buf);
7377         return ret;
7378 }
7379
7380 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
7381 {
7382         int ret;
7383
7384         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
7385                 ret = send_header(sctx);
7386                 if (ret < 0)
7387                         goto out;
7388         }
7389
7390         ret = send_subvol_begin(sctx);
7391         if (ret < 0)
7392                 goto out;
7393
7394         if (sctx->parent_root) {
7395                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
7396                 if (ret < 0)
7397                         goto out;
7398                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
7399                 if (ret < 0)
7400                         goto out;
7401         } else {
7402                 ret = full_send_tree(sctx);
7403                 if (ret < 0)
7404                         goto out;
7405         }
7406
7407 out:
7408         free_recorded_refs(sctx);
7409         return ret;
7410 }
7411
7412 /*
7413  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
7414  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
7415  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
7416  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
7417  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
7418  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
7419  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
7420  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
7421  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
7422  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
7423  * current root) or not.
7424  */
7425 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
7426 {
7427         int i;
7428         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
7429
7430 again:
7431         if (sctx->parent_root &&
7432             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
7433                 goto commit_trans;
7434
7435         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7436                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
7437                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
7438                         goto commit_trans;
7439
7440         if (trans)
7441                 return btrfs_end_transaction(trans);
7442
7443         return 0;
7444
7445 commit_trans:
7446         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
7447         if (!trans) {
7448                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
7449                 if (IS_ERR(trans))
7450                         return PTR_ERR(trans);
7451                 goto again;
7452         }
7453
7454         return btrfs_commit_transaction(trans);
7455 }
7456
7457 /*
7458  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7459  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7460  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7461  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7462  * a send operation then uses the subvolume.
7463  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7464  */
7465 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7466 {
7467         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7468         int ret;
7469         int i;
7470
7471         if (root) {
7472                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7473                 if (ret)
7474                         return ret;
7475                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7476         }
7477
7478         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7479                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7480                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7481                 if (ret)
7482                         return ret;
7483                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7484         }
7485
7486         return 0;
7487 }
7488
7489 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7490 {
7491         spin_lock(&root->root_item_lock);
7492         root->send_in_progress--;
7493         /*
7494          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7495          * can't blindly reset it to 0.
7496          */
7497         if (root->send_in_progress < 0)
7498                 btrfs_err(root->fs_info,
7499                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7500                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7501         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7502 }
7503
7504 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7505 {
7506         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7507 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7508                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7509 }
7510
7511 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7512 {
7513         int ret = 0;
7514         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7515         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7516         struct btrfs_root *clone_root;
7517         struct send_ctx *sctx = NULL;
7518         u32 i;
7519         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7520         int clone_sources_to_rollback = 0;
7521         size_t alloc_size;
7522         int sort_clone_roots = 0;
7523
7524         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7525                 return -EPERM;
7526
7527         /*
7528          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7529          * making it RW. This also protects against deletion.
7530          */
7531         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7532         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7533                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7534                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7535                 return -EAGAIN;
7536         }
7537         send_root->send_in_progress++;
7538         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7539
7540         /*
7541          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7542          * not RO.
7543          */
7544         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7545                 ret = -EPERM;
7546                 goto out;
7547         }
7548
7549         /*
7550          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7551          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7552          * access_ok.
7553          */
7554         if (arg->clone_sources_count >
7555             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7556                 ret = -EINVAL;
7557                 goto out;
7558         }
7559
7560         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7561                 ret = -EINVAL;
7562                 goto out;
7563         }
7564
7565         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7566         if (!sctx) {
7567                 ret = -ENOMEM;
7568                 goto out;
7569         }
7570
7571         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7572         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7573         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7574         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7575
7576         sctx->flags = arg->flags;
7577
7578         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7579         if (!sctx->send_filp) {
7580                 ret = -EBADF;
7581                 goto out;
7582         }
7583
7584         sctx->send_root = send_root;
7585         /*
7586          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7587          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7588          */
7589         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7590                 ret = -EPERM;
7591                 goto out;
7592         }
7593
7594         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7595
7596         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7597         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7598         if (!sctx->send_buf) {
7599                 ret = -ENOMEM;
7600                 goto out;
7601         }
7602
7603         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7604         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7605         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7606
7607         sctx->clone_roots = kvcalloc(sizeof(*sctx->clone_roots),
7608                                      arg->clone_sources_count + 1,
7609                                      GFP_KERNEL);
7610         if (!sctx->clone_roots) {
7611                 ret = -ENOMEM;
7612                 goto out;
7613         }
7614
7615         alloc_size = array_size(sizeof(*arg->clone_sources),
7616                                 arg->clone_sources_count);
7617
7618         if (arg->clone_sources_count) {
7619                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7620                 if (!clone_sources_tmp) {
7621                         ret = -ENOMEM;
7622                         goto out;
7623                 }
7624
7625                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7626                                 alloc_size);
7627                 if (ret) {
7628                         ret = -EFAULT;
7629                         goto out;
7630                 }
7631
7632                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7633                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7634                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7635                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7636                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7637                                 goto out;
7638                         }
7639                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7640                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7641                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7642                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7643                                 btrfs_put_root(clone_root);
7644                                 ret = -EPERM;
7645                                 goto out;
7646                         }
7647                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7648                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7649                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7650                                 btrfs_put_root(clone_root);
7651                                 ret = -EAGAIN;
7652                                 goto out;
7653                         }
7654                         clone_root->send_in_progress++;
7655                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7656
7657                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7658                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7659                 }
7660                 kvfree(clone_sources_tmp);
7661                 clone_sources_tmp = NULL;
7662         }
7663
7664         if (arg->parent_root) {
7665                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7666                                                       true);
7667                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7668                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7669                         goto out;
7670                 }
7671
7672                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7673                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7674                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7675                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7676                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7677                         ret = -EPERM;
7678                         goto out;
7679                 }
7680                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7681                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7682                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7683                         ret = -EAGAIN;
7684                         goto out;
7685                 }
7686                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7687         }
7688
7689         /*
7690          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7691          * is behind the current send position. This is checked while searching
7692          * for possible clone sources.
7693          */
7694         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7695                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7696
7697         /* We do a bsearch later */
7698         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7699                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7700                         NULL);
7701         sort_clone_roots = 1;
7702
7703         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7704         if (ret)
7705                 goto out;
7706
7707         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7708         if (ret)
7709                 goto out;
7710
7711         ret = send_subvol(sctx);
7712         if (ret < 0)
7713                 goto out;
7714
7715         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7716                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7717                 if (ret < 0)
7718                         goto out;
7719                 ret = send_cmd(sctx);
7720                 if (ret < 0)
7721                         goto out;
7722         }
7723
7724 out:
7725         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7726         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7727                 struct rb_node *n;
7728                 struct pending_dir_move *pm;
7729
7730                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7731                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7732                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7733                         struct pending_dir_move *pm2;
7734
7735                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7736                                                struct pending_dir_move, list);
7737                         free_pending_move(sctx, pm2);
7738                 }
7739                 free_pending_move(sctx, pm);
7740         }
7741
7742         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7743         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7744                 struct rb_node *n;
7745                 struct waiting_dir_move *dm;
7746
7747                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7748                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7749                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7750                 kfree(dm);
7751         }
7752
7753         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7754         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7755                 struct rb_node *n;
7756                 struct orphan_dir_info *odi;
7757
7758                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7759                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7760                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7761         }
7762
7763         if (sort_clone_roots) {
7764                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7765                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7766                                         sctx->clone_roots[i].root);
7767                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7768                 }
7769         } else {
7770                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7771                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7772                                         sctx->clone_roots[i].root);
7773                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7774                 }
7775
7776                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7777         }
7778         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7779                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7780                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7781         }
7782
7783         kvfree(clone_sources_tmp);
7784
7785         if (sctx) {
7786                 if (sctx->send_filp)
7787                         fput(sctx->send_filp);
7788
7789                 kvfree(sctx->clone_roots);
7790                 kvfree(sctx->send_buf);
7791
7792                 name_cache_free(sctx);
7793
7794                 kfree(sctx);
7795         }
7796
7797         return ret;
7798 }