fs/btrfs/send.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/bsearch.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/file.h>
   9 #include <linux/sort.h>
  10 #include <linux/mount.h>
  11 #include <linux/xattr.h>
  12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  13 #include <linux/radix-tree.h>
  14 #include <linux/vmalloc.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/compat.h>
  17 #include <linux/crc32c.h>
  18
  19 #include "send.h"
  20 #include "backref.h"
  21 #include "locking.h"
  22 #include "disk-io.h"
  23 #include "btrfs_inode.h"
  24 #include "transaction.h"
  25 #include "compression.h"
  26 #include "xattr.h"
  27
  28 /*
  29  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
  30  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
  31  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
  32  * time and using too much memory for extents with large number of references).
  33  */
  34 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
  35
  36 /*
  37  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
  38  * It reallocates the internal buffer on demand.
  39  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
  40  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
  41  * unreversed if needed.
  42  */
  43 struct fs_path {
  44         union {
  45                 struct {
  46                         char *start;
  47                         char *end;
  48
  49                         char *buf;
  50                         unsigned short buf_len:15;
  51                         unsigned short reversed:1;
  52                         char inline_buf[];
  53                 };
  54                 /*
  55                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
  56                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
  57                  * a allocation later during send.
  58                  */
  59                 char pad[256];
  60         };
  61 };
  62 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
  63         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
  64
  65
  66 /* reused for each extent */
  67 struct clone_root {
  68         struct btrfs_root *root;
  69         u64 ino;
  70         u64 offset;
  71
  72         u64 found_refs;
  73 };
  74
  75 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
  76 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
  77
  78 struct send_ctx {
  79         struct file *send_filp;
  80         loff_t send_off;
  81         char *send_buf;
  82         u32 send_size;
  83         u32 send_max_size;
  84         u64 total_send_size;
  85         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
  86         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
  87
  88         struct btrfs_root *send_root;
  89         struct btrfs_root *parent_root;
  90         struct clone_root *clone_roots;
  91         int clone_roots_cnt;
  92
  93         /* current state of the compare_tree call */
  94         struct btrfs_path *left_path;
  95         struct btrfs_path *right_path;
  96         struct btrfs_key *cmp_key;
  97
  98         /*
  99          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
 100          * these are the values from the deleted inode.
 101          */
 102         u64 cur_ino;
 103         u64 cur_inode_gen;
 104         int cur_inode_new;
 105         int cur_inode_new_gen;
 106         int cur_inode_deleted;
 107         u64 cur_inode_size;
 108         u64 cur_inode_mode;
 109         u64 cur_inode_rdev;
 110         u64 cur_inode_last_extent;
 111         u64 cur_inode_next_write_offset;
 112         bool ignore_cur_inode;
 113
 114         u64 send_progress;
 115
 116         struct list_head new_refs;
 117         struct list_head deleted_refs;
 118
 119         struct radix_tree_root name_cache;
 120         struct list_head name_cache_list;
 121         int name_cache_size;
 122
 123         struct file_ra_state ra;
 124
 125         /*
 126          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 127          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 128          * directories such that a directory with a lower inode number was
 129          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 130          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 131          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 132          * must process the directory with higher inode number first, then
 133          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 134          * number. Example follows.
 135          *
 136          * Tree state when the first send was performed:
 137          *
 138          * .
 139          * |-- a                   (ino 257)
 140          *     |-- b               (ino 258)
 141          *         |
 142          *         |
 143          *         |-- c           (ino 259)
 144          *         |   |-- d       (ino 260)
 145          *         |
 146          *         |-- c2          (ino 261)
 147          *
 148          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 149          *
 150          * .
 151          * |-- a                   (ino 257)
 152          *     |-- b               (ino 258)
 153          *         |-- c2          (ino 261)
 154          *             |-- d2      (ino 260)
 155          *                 |-- cc  (ino 259)
 156          *
 157          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 158          *
 159          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 160          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 161          *
 162          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 163          * before we move "d", which has higher inode number.
 164          *
 165          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 166          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 167          */
 168
 169         /* Indexed by parent directory inode number. */
 170         struct rb_root pending_dir_moves;
 171
 172         /*
 173          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 174          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 175          * own move/rename can be performed.
 176          */
 177         struct rb_root waiting_dir_moves;
 178
 179         /*
 180          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 181          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 182          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 183          * is performed. Example:
 184          *
 185          * Parent snapshot:
 186          *
 187          * .                        (ino 256)
 188          * |-- a/                   (ino 257)
 189          *     |-- b/               (ino 258)
 190          *         |-- c/           (ino 259)
 191          *         |   |-- x/       (ino 260)
 192          *         |
 193          *         |-- y/           (ino 261)
 194          *
 195          * Send snapshot:
 196          *
 197          * .                        (ino 256)
 198          * |-- a/                   (ino 257)
 199          *     |-- b/               (ino 258)
 200          *         |-- YY/          (ino 261)
 201          *              |-- x/      (ino 260)
 202          *
 203          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 204          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 205          * mv /a/b/y /a/b/YY
 206          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 207          * rmdir /a/b/c
 208          *
 209          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 210          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 211          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 212          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 213          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 214          * memorize that name.
 215          *
 216          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 217          */
 218         struct rb_root orphan_dirs;
 219 };
 220
 221 struct pending_dir_move {
 222         struct rb_node node;
 223         struct list_head list;
 224         u64 parent_ino;
 225         u64 ino;
 226         u64 gen;
 227         struct list_head update_refs;
 228 };
 229
 230 struct waiting_dir_move {
 231         struct rb_node node;
 232         u64 ino;
 233         /*
 234          * There might be some directory that could not be removed because it
 235          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 236          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 237          */
 238         u64 rmdir_ino;
 239         u64 rmdir_gen;
 240         bool orphanized;
 241 };
 242
 243 struct orphan_dir_info {
 244         struct rb_node node;
 245         u64 ino;
 246         u64 gen;
 247         u64 last_dir_index_offset;
 248 };
 249
 250 struct name_cache_entry {
 251         struct list_head list;
 252         /*
 253          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 254          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 255          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 256          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 257          * entries where two entries have the same inum but different
 258          * generations.
 259          */
 260         struct list_head radix_list;
 261         u64 ino;
 262         u64 gen;
 263         u64 parent_ino;
 264         u64 parent_gen;
 265         int ret;
 266         int need_later_update;
 267         int name_len;
 268         char name[];
 269 };
 270
 271 #define ADVANCE                                                 1
 272 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
 273
 274 enum btrfs_compare_tree_result {
 275         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
 276         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
 277         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
 278         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
 279 };
 280
 281 __cold
 282 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 283                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 284                                         const char *what)
 285 {
 286         const char *result_string;
 287
 288         switch (result) {
 289         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 290                 result_string = "new";
 291                 break;
 292         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 293                 result_string = "deleted";
 294                 break;
 295         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 296                 result_string = "updated";
 297                 break;
 298         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 299                 ASSERT(0);
 300                 result_string = "unchanged";
 301                 break;
 302         default:
 303                 ASSERT(0);
 304                 result_string = "unexpected";
 305         }
 306
 307         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 308                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 309                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 310                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 311                   (sctx->parent_root ?
 312                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 313 }
 314
 315 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 316
 317 static struct waiting_dir_move *
 318 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 319
 320 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen);
 321
 322 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 323 {
 324         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 325                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 326                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 327 }
 328
 329 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 330 {
 331         if (p->reversed) {
 332                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 333                 p->end = p->start;
 334                 *p->start = 0;
 335         } else {
 336                 p->start = p->buf;
 337                 p->end = p->start;
 338                 *p->start = 0;
 339         }
 340 }
 341
 342 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 343 {
 344         struct fs_path *p;
 345
 346         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 347         if (!p)
 348                 return NULL;
 349         p->reversed = 0;
 350         p->buf = p->inline_buf;
 351         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 352         fs_path_reset(p);
 353         return p;
 354 }
 355
 356 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 357 {
 358         struct fs_path *p;
 359
 360         p = fs_path_alloc();
 361         if (!p)
 362                 return NULL;
 363         p->reversed = 1;
 364         fs_path_reset(p);
 365         return p;
 366 }
 367
 368 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 369 {
 370         if (!p)
 371                 return;
 372         if (p->buf != p->inline_buf)
 373                 kfree(p->buf);
 374         kfree(p);
 375 }
 376
 377 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 378 {
 379         return p->end - p->start;
 380 }
 381
 382 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 383 {
 384         char *tmp_buf;
 385         int path_len;
 386         int old_buf_len;
 387
 388         len++;
 389
 390         if (p->buf_len >= len)
 391                 return 0;
 392
 393         if (len > PATH_MAX) {
 394                 WARN_ON(1);
 395                 return -ENOMEM;
 396         }
 397
 398         path_len = p->end - p->start;
 399         old_buf_len = p->buf_len;
 400
 401         /*
 402          * First time the inline_buf does not suffice
 403          */
 404         if (p->buf == p->inline_buf) {
 405                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 406                 if (tmp_buf)
 407                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 408         } else {
 409                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 410         }
 411         if (!tmp_buf)
 412                 return -ENOMEM;
 413         p->buf = tmp_buf;
 414         /*
 415          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 416          * happen most of the time
 417          */
 418         p->buf_len = ksize(p->buf);
 419
 420         if (p->reversed) {
 421                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 422                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 423                 p->start = p->end - path_len;
 424                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 425         } else {
 426                 p->start = p->buf;
 427                 p->end = p->start + path_len;
 428         }
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 433                                    char **prepared)
 434 {
 435         int ret;
 436         int new_len;
 437
 438         new_len = p->end - p->start + name_len;
 439         if (p->start != p->end)
 440                 new_len++;
 441         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 442         if (ret < 0)
 443                 goto out;
 444
 445         if (p->reversed) {
 446                 if (p->start != p->end)
 447                         *--p->start = '/';
 448                 p->start -= name_len;
 449                 *prepared = p->start;
 450         } else {
 451                 if (p->start != p->end)
 452                         *p->end++ = '/';
 453                 *prepared = p->end;
 454                 p->end += name_len;
 455                 *p->end = 0;
 456         }
 457
 458 out:
 459         return ret;
 460 }
 461
 462 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 463 {
 464         int ret;
 465         char *prepared;
 466
 467         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 468         if (ret < 0)
 469                 goto out;
 470         memcpy(prepared, name, name_len);
 471
 472 out:
 473         return ret;
 474 }
 475
 476 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 477 {
 478         int ret;
 479         char *prepared;
 480
 481         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 482         if (ret < 0)
 483                 goto out;
 484         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 485
 486 out:
 487         return ret;
 488 }
 489
 490 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 491                                           struct extent_buffer *eb,
 492                                           unsigned long off, int len)
 493 {
 494         int ret;
 495         char *prepared;
 496
 497         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 498         if (ret < 0)
 499                 goto out;
 500
 501         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 502
 503 out:
 504         return ret;
 505 }
 506
 507 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 508 {
 509         int ret;
 510
 511         p->reversed = from->reversed;
 512         fs_path_reset(p);
 513
 514         ret = fs_path_add_path(p, from);
 515
 516         return ret;
 517 }
 518
 519
 520 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 521 {
 522         char *tmp;
 523         int len;
 524
 525         if (!p->reversed)
 526                 return;
 527
 528         tmp = p->start;
 529         len = p->end - p->start;
 530         p->start = p->buf;
 531         p->end = p->start + len;
 532         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 533         p->reversed = 0;
 534 }
 535
 536 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 537 {
 538         struct btrfs_path *path;
 539
 540         path = btrfs_alloc_path();
 541         if (!path)
 542                 return NULL;
 543         path->search_commit_root = 1;
 544         path->skip_locking = 1;
 545         path->need_commit_sem = 1;
 546         return path;
 547 }
 548
 549 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 550 {
 551         int ret;
 552         u32 pos = 0;
 553
 554         while (pos < len) {
 555                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 556                 /* TODO handle that correctly */
 557                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 558                         continue;
 559                 }*/
 560                 if (ret < 0)
 561                         return ret;
 562                 if (ret == 0) {
 563                         return -EIO;
 564                 }
 565                 pos += ret;
 566         }
 567
 568         return 0;
 569 }
 570
 571 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 572 {
 573         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 574         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 575         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 576
 577         if (unlikely(left < total_len))
 578                 return -EOVERFLOW;
 579
 580         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 581         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
 582         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
 583         memcpy(hdr + 1, data, len);
 584         sctx->send_size += total_len;
 585
 586         return 0;
 587 }
 588
 589 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 590         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 591                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 592         {                                                               \
 593                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 594                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 595         }
 596
 597 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 598
 599 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 600                           const char *str, int len)
 601 {
 602         if (len == -1)
 603                 len = strlen(str);
 604         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 605 }
 606
 607 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 608                         const u8 *uuid)
 609 {
 610         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 611 }
 612
 613 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 614                                   struct extent_buffer *eb,
 615                                   struct btrfs_timespec *ts)
 616 {
 617         struct btrfs_timespec bts;
 618         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 619         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 620 }
 621
 622
 623 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 624         do { \
 625                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 626                 if (ret < 0) \
 627                         goto tlv_put_failure; \
 628         } while (0)
 629
 630 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 631         do { \
 632                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 633                 if (ret < 0) \
 634                         goto tlv_put_failure; \
 635         } while (0)
 636
 637 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 638 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 639 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 640 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 641 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 642         do { \
 643                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 644                 if (ret < 0) \
 645                         goto tlv_put_failure; \
 646         } while (0)
 647 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 648         do { \
 649                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 650                         p->end - p->start); \
 651                 if (ret < 0) \
 652                         goto tlv_put_failure; \
 653         } while(0)
 654 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 655         do { \
 656                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 657                 if (ret < 0) \
 658                         goto tlv_put_failure; \
 659         } while (0)
 660 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 661         do { \
 662                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 663                 if (ret < 0) \
 664                         goto tlv_put_failure; \
 665         } while (0)
 666
 667 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 668 {
 669         struct btrfs_stream_header hdr;
 670
 671         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 672         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 673
 674         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 675                                         &sctx->send_off);
 676 }
 677
 678 /*
 679  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 680  */
 681 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 682 {
 683         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 684
 685         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 686                 return -EINVAL;
 687
 688         BUG_ON(sctx->send_size);
 689
 690         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 691         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 692         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 698 {
 699         int ret;
 700         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 701         u32 crc;
 702
 703         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 704         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
 705         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
 706
 707         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 708         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
 709
 710         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 711                                         &sctx->send_off);
 712
 713         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 714         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 715         sctx->send_size = 0;
 716
 717         return ret;
 718 }
 719
 720 /*
 721  * Sends a move instruction to user space
 722  */
 723 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 724                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 725 {
 726         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 727         int ret;
 728
 729         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 730
 731         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 732         if (ret < 0)
 733                 goto out;
 734
 735         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 736         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 737
 738         ret = send_cmd(sctx);
 739
 740 tlv_put_failure:
 741 out:
 742         return ret;
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Sends a link instruction to user space
 747  */
 748 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 749                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 750 {
 751         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 752         int ret;
 753
 754         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 755
 756         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 757         if (ret < 0)
 758                 goto out;
 759
 760         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 761         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 762
 763         ret = send_cmd(sctx);
 764
 765 tlv_put_failure:
 766 out:
 767         return ret;
 768 }
 769
 770 /*
 771  * Sends an unlink instruction to user space
 772  */
 773 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 774 {
 775         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 776         int ret;
 777
 778         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 779
 780         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 781         if (ret < 0)
 782                 goto out;
 783
 784         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 785
 786         ret = send_cmd(sctx);
 787
 788 tlv_put_failure:
 789 out:
 790         return ret;
 791 }
 792
 793 /*
 794  * Sends a rmdir instruction to user space
 795  */
 796 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 797 {
 798         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 799         int ret;
 800
 801         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 802
 803         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 804         if (ret < 0)
 805                 goto out;
 806
 807         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 808
 809         ret = send_cmd(sctx);
 810
 811 tlv_put_failure:
 812 out:
 813         return ret;
 814 }
 815
 816 /*
 817  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 818  */
 819 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 820                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 821                           u64 *gid, u64 *rdev)
 822 {
 823         int ret;
 824         struct btrfs_inode_item *ii;
 825         struct btrfs_key key;
 826
 827         key.objectid = ino;
 828         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 829         key.offset = 0;
 830         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 831         if (ret) {
 832                 if (ret > 0)
 833                         ret = -ENOENT;
 834                 return ret;
 835         }
 836
 837         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 838                         struct btrfs_inode_item);
 839         if (size)
 840                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 841         if (gen)
 842                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 843         if (mode)
 844                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 845         if (uid)
 846                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 847         if (gid)
 848                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 849         if (rdev)
 850                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 851
 852         return ret;
 853 }
 854
 855 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 856                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 857                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 858                           u64 *rdev)
 859 {
 860         struct btrfs_path *path;
 861         int ret;
 862
 863         path = alloc_path_for_send();
 864         if (!path)
 865                 return -ENOMEM;
 866         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 867                                rdev);
 868         btrfs_free_path(path);
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 873                                    struct fs_path *p,
 874                                    void *ctx);
 875
 876 /*
 877  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 878  * btrfs_inode_extref.
 879  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 880  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 881  *
 882  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 883  */
 884 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 885                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 886                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 887 {
 888         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 889         struct btrfs_item *item;
 890         struct btrfs_inode_ref *iref;
 891         struct btrfs_inode_extref *extref;
 892         struct btrfs_path *tmp_path;
 893         struct fs_path *p;
 894         u32 cur = 0;
 895         u32 total;
 896         int slot = path->slots[0];
 897         u32 name_len;
 898         char *start;
 899         int ret = 0;
 900         int num = 0;
 901         int index;
 902         u64 dir;
 903         unsigned long name_off;
 904         unsigned long elem_size;
 905         unsigned long ptr;
 906
 907         p = fs_path_alloc_reversed();
 908         if (!p)
 909                 return -ENOMEM;
 910
 911         tmp_path = alloc_path_for_send();
 912         if (!tmp_path) {
 913                 fs_path_free(p);
 914                 return -ENOMEM;
 915         }
 916
 917
 918         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 919                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 920                                                     struct btrfs_inode_ref);
 921                 item = btrfs_item_nr(slot);
 922                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 923                 elem_size = sizeof(*iref);
 924         } else {
 925                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 926                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 927                 elem_size = sizeof(*extref);
 928         }
 929
 930         while (cur < total) {
 931                 fs_path_reset(p);
 932
 933                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 934                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 935                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 936                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 937                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 938                         dir = found_key->offset;
 939                 } else {
 940                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 941                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 942                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 943                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 944                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 945                 }
 946
 947                 if (resolve) {
 948                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 949                                                   name_off, eb, dir,
 950                                                   p->buf, p->buf_len);
 951                         if (IS_ERR(start)) {
 952                                 ret = PTR_ERR(start);
 953                                 goto out;
 954                         }
 955                         if (start < p->buf) {
 956                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 957                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 958                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 959                                 if (ret < 0)
 960                                         goto out;
 961                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 962                                                           name_len, name_off,
 963                                                           eb, dir,
 964                                                           p->buf, p->buf_len);
 965                                 if (IS_ERR(start)) {
 966                                         ret = PTR_ERR(start);
 967                                         goto out;
 968                                 }
 969                                 BUG_ON(start < p->buf);
 970                         }
 971                         p->start = start;
 972                 } else {
 973                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 974                                                              name_len);
 975                         if (ret < 0)
 976                                 goto out;
 977                 }
 978
 979                 cur += elem_size + name_len;
 980                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 981                 if (ret)
 982                         goto out;
 983                 num++;
 984         }
 985
 986 out:
 987         btrfs_free_path(tmp_path);
 988         fs_path_free(p);
 989         return ret;
 990 }
 991
 992 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
 993                                   const char *name, int name_len,
 994                                   const char *data, int data_len,
 995                                   u8 type, void *ctx);
 996
 997 /*
 998  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
 999  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1000  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1001  *
1002  * path must point to the dir item when called.
1003  */
1004 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1005                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1006 {
1007         int ret = 0;
1008         struct extent_buffer *eb;
1009         struct btrfs_item *item;
1010         struct btrfs_dir_item *di;
1011         struct btrfs_key di_key;
1012         char *buf = NULL;
1013         int buf_len;
1014         u32 name_len;
1015         u32 data_len;
1016         u32 cur;
1017         u32 len;
1018         u32 total;
1019         int slot;
1020         int num;
1021         u8 type;
1022
1023         /*
1024          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1025          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1026          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1027          * values are small.
1028          */
1029         buf_len = PATH_MAX;
1030         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1031         if (!buf) {
1032                 ret = -ENOMEM;
1033                 goto out;
1034         }
1035
1036         eb = path->nodes[0];
1037         slot = path->slots[0];
1038         item = btrfs_item_nr(slot);
1039         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1040         cur = 0;
1041         len = 0;
1042         total = btrfs_item_size(eb, item);
1043
1044         num = 0;
1045         while (cur < total) {
1046                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1047                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1048                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1049                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1050
1051                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1052                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1053                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1054                                 goto out;
1055                         }
1056                         if (name_len + data_len >
1057                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1058                                 ret = -E2BIG;
1059                                 goto out;
1060                         }
1061                 } else {
1062                         /*
1063                          * Path too long
1064                          */
1065                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1066                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1067                                 goto out;
1068                         }
1069                 }
1070
1071                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1072                         buf_len = name_len + data_len;
1073                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1074                                 vfree(buf);
1075                                 buf = NULL;
1076                         } else {
1077                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1078                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1079
1080                                 if (!tmp)
1081                                         kfree(buf);
1082                                 buf = tmp;
1083                         }
1084                         if (!buf) {
1085                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1086                                 if (!buf) {
1087                                         ret = -ENOMEM;
1088                                         goto out;
1089                                 }
1090                         }
1091                 }
1092
1093                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1094                                 name_len + data_len);
1095
1096                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1097                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1098                 cur += len;
1099
1100                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1101                                 data_len, type, ctx);
1102                 if (ret < 0)
1103                         goto out;
1104                 if (ret) {
1105                         ret = 0;
1106                         goto out;
1107                 }
1108
1109                 num++;
1110         }
1111
1112 out:
1113         kvfree(buf);
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1118                             struct fs_path *p, void *ctx)
1119 {
1120         int ret;
1121         struct fs_path *pt = ctx;
1122
1123         ret = fs_path_copy(pt, p);
1124         if (ret < 0)
1125                 return ret;
1126
1127         /* we want the first only */
1128         return 1;
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1133  * ref/hardlink, this is ignored.
1134  */
1135 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1136                           u64 ino, struct fs_path *path)
1137 {
1138         int ret;
1139         struct btrfs_key key, found_key;
1140         struct btrfs_path *p;
1141
1142         p = alloc_path_for_send();
1143         if (!p)
1144                 return -ENOMEM;
1145
1146         fs_path_reset(path);
1147
1148         key.objectid = ino;
1149         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1150         key.offset = 0;
1151
1152         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1153         if (ret < 0)
1154                 goto out;
1155         if (ret) {
1156                 ret = 1;
1157                 goto out;
1158         }
1159         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1160         if (found_key.objectid != ino ||
1161             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1162              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1163                 ret = -ENOENT;
1164                 goto out;
1165         }
1166
1167         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1168                                 __copy_first_ref, path);
1169         if (ret < 0)
1170                 goto out;
1171         ret = 0;
1172
1173 out:
1174         btrfs_free_path(p);
1175         return ret;
1176 }
1177
1178 struct backref_ctx {
1179         struct send_ctx *sctx;
1180
1181         /* number of total found references */
1182         u64 found;
1183
1184         /*
1185          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1186          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1187          */
1188         u64 cur_objectid;
1189         u64 cur_offset;
1190
1191         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1192         u64 extent_len;
1193
1194         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1195         int found_itself;
1196 };
1197
1198 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1199 {
1200         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1201         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1202
1203         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1204                 return -1;
1205         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1206                 return 1;
1207         return 0;
1208 }
1209
1210 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1211 {
1212         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1213         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1214
1215         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1216                 return -1;
1217         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1218                 return 1;
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * Called for every backref that is found for the current extent.
1224  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1225  */
1226 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1227 {
1228         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1229         struct clone_root *found;
1230
1231         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1232         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1233                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1234                         sizeof(struct clone_root),
1235                         __clone_root_cmp_bsearch);
1236         if (!found)
1237                 return 0;
1238
1239         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1240             ino == bctx->cur_objectid &&
1241             offset == bctx->cur_offset) {
1242                 bctx->found_itself = 1;
1243         }
1244
1245         /*
1246          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1247          * behind the current inode/offset.
1248          */
1249         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1250                 /*
1251                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1252                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1253                  * the destination of the stream.
1254                  */
1255                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1256                         return 0;
1257                 /*
1258                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1259                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1260                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1261                  * destination of the stream.
1262                  */
1263                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1264                     offset + bctx->extent_len >
1265                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1266                         return 0;
1267         }
1268
1269         bctx->found++;
1270         found->found_refs++;
1271         if (ino < found->ino) {
1272                 found->ino = ino;
1273                 found->offset = offset;
1274         } else if (found->ino == ino) {
1275                 /*
1276                  * same extent found more then once in the same file.
1277                  */
1278                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1279                         found->offset = offset;
1280         }
1281
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1287  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1288  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1289  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1290  * inode+offset.
1291  *
1292  * path must point to the extent item when called.
1293  */
1294 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1295                              struct btrfs_path *path,
1296                              u64 ino, u64 data_offset,
1297                              u64 ino_size,
1298                              struct clone_root **found)
1299 {
1300         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1301         int ret;
1302         int extent_type;
1303         u64 logical;
1304         u64 disk_byte;
1305         u64 num_bytes;
1306         u64 extent_item_pos;
1307         u64 flags = 0;
1308         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1309         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1310         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1311         struct clone_root *cur_clone_root;
1312         struct btrfs_key found_key;
1313         struct btrfs_path *tmp_path;
1314         struct btrfs_extent_item *ei;
1315         int compressed;
1316         u32 i;
1317
1318         tmp_path = alloc_path_for_send();
1319         if (!tmp_path)
1320                 return -ENOMEM;
1321
1322         /* We only use this path under the commit sem */
1323         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1324
1325         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1326         if (!backref_ctx) {
1327                 ret = -ENOMEM;
1328                 goto out;
1329         }
1330
1331         if (data_offset >= ino_size) {
1332                 /*
1333                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1334                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1335                  * writing large files.
1336                  */
1337                 ret = 0;
1338                 goto out;
1339         }
1340
1341         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1342                         struct btrfs_file_extent_item);
1343         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1344         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1345                 ret = -ENOENT;
1346                 goto out;
1347         }
1348         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1349
1350         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1351         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1352         if (disk_byte == 0) {
1353                 ret = -ENOENT;
1354                 goto out;
1355         }
1356         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1357
1358         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1359         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1360                                   &found_key, &flags);
1361         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1362
1363         if (ret < 0)
1364                 goto out;
1365         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1366                 ret = -EIO;
1367                 goto out;
1368         }
1369
1370         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1371                             struct btrfs_extent_item);
1372         /*
1373          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1374          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1375          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1376          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1377          * a certain amount of references.
1378          */
1379         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1380                 ret = -ENOENT;
1381                 goto out;
1382         }
1383         btrfs_release_path(tmp_path);
1384
1385         /*
1386          * Setup the clone roots.
1387          */
1388         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1389                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1390                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1391                 cur_clone_root->offset = 0;
1392                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1393         }
1394
1395         backref_ctx->sctx = sctx;
1396         backref_ctx->found = 0;
1397         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1398         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1399         backref_ctx->found_itself = 0;
1400         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1401
1402         /*
1403          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1404          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1405          * __iterate_backrefs work.
1406          */
1407         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1408                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1409
1410         /*
1411          * Now collect all backrefs.
1412          */
1413         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1414                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1415         else
1416                 extent_item_pos = 0;
1417         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1418                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1419                                     backref_ctx, false);
1420
1421         if (ret < 0)
1422                 goto out;
1423
1424         if (!backref_ctx->found_itself) {
1425                 /* found a bug in backref code? */
1426                 ret = -EIO;
1427                 btrfs_err(fs_info,
1428                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1429                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1430                 goto out;
1431         }
1432
1433         btrfs_debug(fs_info,
1434                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1435                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1436
1437         if (!backref_ctx->found)
1438                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1439
1440         cur_clone_root = NULL;
1441         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1442                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1443                         if (!cur_clone_root)
1444                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1445                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1446                                 /* prefer clones from send_root over others */
1447                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1448                 }
1449
1450         }
1451
1452         if (cur_clone_root) {
1453                 *found = cur_clone_root;
1454                 ret = 0;
1455         } else {
1456                 ret = -ENOENT;
1457         }
1458
1459 out:
1460         btrfs_free_path(tmp_path);
1461         kfree(backref_ctx);
1462         return ret;
1463 }
1464
1465 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1466                         u64 ino,
1467                         struct fs_path *dest)
1468 {
1469         int ret;
1470         struct btrfs_path *path;
1471         struct btrfs_key key;
1472         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1473         u8 type;
1474         u8 compression;
1475         unsigned long off;
1476         int len;
1477
1478         path = alloc_path_for_send();
1479         if (!path)
1480                 return -ENOMEM;
1481
1482         key.objectid = ino;
1483         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1484         key.offset = 0;
1485         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1486         if (ret < 0)
1487                 goto out;
1488         if (ret) {
1489                 /*
1490                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1491                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1492                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1493                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1494                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1495                  * can delete the symlink.
1496                  */
1497                 btrfs_err(root->fs_info,
1498                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1499                           ino, root->root_key.objectid);
1500                 ret = -EIO;
1501                 goto out;
1502         }
1503
1504         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1505                         struct btrfs_file_extent_item);
1506         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1507         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1508         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1509         BUG_ON(compression);
1510
1511         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1512         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1513
1514         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1515
1516 out:
1517         btrfs_free_path(path);
1518         return ret;
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1523  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1524  */
1525 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1526                            u64 ino, u64 gen,
1527                            struct fs_path *dest)
1528 {
1529         int ret = 0;
1530         struct btrfs_path *path;
1531         struct btrfs_dir_item *di;
1532         char tmp[64];
1533         int len;
1534         u64 idx = 0;
1535
1536         path = alloc_path_for_send();
1537         if (!path)
1538                 return -ENOMEM;
1539
1540         while (1) {
1541                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1542                                 ino, gen, idx);
1543                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1544
1545                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1546                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1547                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1548                 btrfs_release_path(path);
1549                 if (IS_ERR(di)) {
1550                         ret = PTR_ERR(di);
1551                         goto out;
1552                 }
1553                 if (di) {
1554                         /* not unique, try again */
1555                         idx++;
1556                         continue;
1557                 }
1558
1559                 if (!sctx->parent_root) {
1560                         /* unique */
1561                         ret = 0;
1562                         break;
1563                 }
1564
1565                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1566                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1567                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1568                 btrfs_release_path(path);
1569                 if (IS_ERR(di)) {
1570                         ret = PTR_ERR(di);
1571                         goto out;
1572                 }
1573                 if (di) {
1574                         /* not unique, try again */
1575                         idx++;
1576                         continue;
1577                 }
1578                 /* unique */
1579                 break;
1580         }
1581
1582         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1583
1584 out:
1585         btrfs_free_path(path);
1586         return ret;
1587 }
1588
1589 enum inode_state {
1590         inode_state_no_change,
1591         inode_state_will_create,
1592         inode_state_did_create,
1593         inode_state_will_delete,
1594         inode_state_did_delete,
1595 };
1596
1597 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1598 {
1599         int ret;
1600         int left_ret;
1601         int right_ret;
1602         u64 left_gen;
1603         u64 right_gen;
1604
1605         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1606                         NULL, NULL);
1607         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1608                 goto out;
1609         left_ret = ret;
1610
1611         if (!sctx->parent_root) {
1612                 right_ret = -ENOENT;
1613         } else {
1614                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1615                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1616                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1617                         goto out;
1618                 right_ret = ret;
1619         }
1620
1621         if (!left_ret && !right_ret) {
1622                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1623                         ret = inode_state_no_change;
1624                 } else if (left_gen == gen) {
1625                         if (ino < sctx->send_progress)
1626                                 ret = inode_state_did_create;
1627                         else
1628                                 ret = inode_state_will_create;
1629                 } else if (right_gen == gen) {
1630                         if (ino < sctx->send_progress)
1631                                 ret = inode_state_did_delete;
1632                         else
1633                                 ret = inode_state_will_delete;
1634                 } else  {
1635                         ret = -ENOENT;
1636                 }
1637         } else if (!left_ret) {
1638                 if (left_gen == gen) {
1639                         if (ino < sctx->send_progress)
1640                                 ret = inode_state_did_create;
1641                         else
1642                                 ret = inode_state_will_create;
1643                 } else {
1644                         ret = -ENOENT;
1645                 }
1646         } else if (!right_ret) {
1647                 if (right_gen == gen) {
1648                         if (ino < sctx->send_progress)
1649                                 ret = inode_state_did_delete;
1650                         else
1651                                 ret = inode_state_will_delete;
1652                 } else {
1653                         ret = -ENOENT;
1654                 }
1655         } else {
1656                 ret = -ENOENT;
1657         }
1658
1659 out:
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1664 {
1665         int ret;
1666
1667         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1668                 return 1;
1669
1670         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1671         if (ret < 0)
1672                 goto out;
1673
1674         if (ret == inode_state_no_change ||
1675             ret == inode_state_did_create ||
1676             ret == inode_state_will_delete)
1677                 ret = 1;
1678         else
1679                 ret = 0;
1680
1681 out:
1682         return ret;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1687  */
1688 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1689                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1690                                  u64 *found_inode,
1691                                  u8 *found_type)
1692 {
1693         int ret = 0;
1694         struct btrfs_dir_item *di;
1695         struct btrfs_key key;
1696         struct btrfs_path *path;
1697
1698         path = alloc_path_for_send();
1699         if (!path)
1700                 return -ENOMEM;
1701
1702         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1703                         dir, name, name_len, 0);
1704         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1705                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1706                 goto out;
1707         }
1708         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1709         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1710                 ret = -ENOENT;
1711                 goto out;
1712         }
1713         *found_inode = key.objectid;
1714         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1715
1716 out:
1717         btrfs_free_path(path);
1718         return ret;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1723  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1724  */
1725 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1726                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1727 {
1728         int ret;
1729         struct btrfs_key key;
1730         struct btrfs_key found_key;
1731         struct btrfs_path *path;
1732         int len;
1733         u64 parent_dir;
1734
1735         path = alloc_path_for_send();
1736         if (!path)
1737                 return -ENOMEM;
1738
1739         key.objectid = ino;
1740         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1741         key.offset = 0;
1742
1743         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1744         if (ret < 0)
1745                 goto out;
1746         if (!ret)
1747                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1748                                 path->slots[0]);
1749         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1750             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1751              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1752                 ret = -ENOENT;
1753                 goto out;
1754         }
1755
1756         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1757                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1758                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1759                                       struct btrfs_inode_ref);
1760                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1761                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1762                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1763                                                      len);
1764                 parent_dir = found_key.offset;
1765         } else {
1766                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1767                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1768                                         struct btrfs_inode_extref);
1769                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1770                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1771                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1772                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1773         }
1774         if (ret < 0)
1775                 goto out;
1776         btrfs_release_path(path);
1777
1778         if (dir_gen) {
1779                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1780                                      NULL, NULL, NULL);
1781                 if (ret < 0)
1782                         goto out;
1783         }
1784
1785         *dir = parent_dir;
1786
1787 out:
1788         btrfs_free_path(path);
1789         return ret;
1790 }
1791
1792 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1793                         u64 ino, u64 dir,
1794                         const char *name, int name_len)
1795 {
1796         int ret;
1797         struct fs_path *tmp_name;
1798         u64 tmp_dir;
1799
1800         tmp_name = fs_path_alloc();
1801         if (!tmp_name)
1802                 return -ENOMEM;
1803
1804         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1805         if (ret < 0)
1806                 goto out;
1807
1808         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1809                 ret = 0;
1810                 goto out;
1811         }
1812
1813         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1814
1815 out:
1816         fs_path_free(tmp_name);
1817         return ret;
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1822  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1823  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1824  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1825  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1826  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1827  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1828  * orphanizing is really required.
1829  */
1830 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1831                               const char *name, int name_len,
1832                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1833 {
1834         int ret = 0;
1835         u64 gen;
1836         u64 other_inode = 0;
1837         u8 other_type = 0;
1838
1839         if (!sctx->parent_root)
1840                 goto out;
1841
1842         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1843         if (ret <= 0)
1844                 goto out;
1845
1846         /*
1847          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1848          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1849          * and we can just unlink this entry.
1850          */
1851         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1852                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1853                                      NULL, NULL, NULL);
1854                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1855                         goto out;
1856                 if (ret) {
1857                         ret = 0;
1858                         goto out;
1859                 }
1860                 if (gen != dir_gen)
1861                         goto out;
1862         }
1863
1864         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1865                         &other_inode, &other_type);
1866         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1867                 goto out;
1868         if (ret) {
1869                 ret = 0;
1870                 goto out;
1871         }
1872
1873         /*
1874          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1875          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1876          * overwrite anything at this point in time.
1877          */
1878         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1879             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1880                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1881                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1882                 if (ret < 0)
1883                         goto out;
1884
1885                 ret = 1;
1886                 *who_ino = other_inode;
1887         } else {
1888                 ret = 0;
1889         }
1890
1891 out:
1892         return ret;
1893 }
1894
1895 /*
1896  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1897  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1898  * thus the orphan name needs be used.
1899  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1900  * overwritten.
1901  */
1902 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1903                             u64 dir, u64 dir_gen,
1904                             u64 ino, u64 ino_gen,
1905                             const char *name, int name_len)
1906 {
1907         int ret = 0;
1908         u64 gen;
1909         u64 ow_inode;
1910         u8 other_type;
1911
1912         if (!sctx->parent_root)
1913                 goto out;
1914
1915         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1916         if (ret <= 0)
1917                 goto out;
1918
1919         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1920                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1921                                      NULL, NULL, NULL);
1922                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1923                         goto out;
1924                 if (ret) {
1925                         ret = 0;
1926                         goto out;
1927                 }
1928                 if (gen != dir_gen)
1929                         goto out;
1930         }
1931
1932         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1933         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1934                         &ow_inode, &other_type);
1935         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1936                 goto out;
1937         if (ret) {
1938                 /* was never and will never be overwritten */
1939                 ret = 0;
1940                 goto out;
1941         }
1942
1943         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1944                         NULL, NULL);
1945         if (ret < 0)
1946                 goto out;
1947
1948         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1949                 ret = 0;
1950                 goto out;
1951         }
1952
1953         /*
1954          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1955          * The current inode being processed might have been the one that caused
1956          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1957          * the current inode being processed.
1958          */
1959         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1960             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1961              gen == sctx->cur_inode_gen))
1962                 ret = 1;
1963         else
1964                 ret = 0;
1965
1966 out:
1967         return ret;
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1972  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1973  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1974  */
1975 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1976 {
1977         int ret = 0;
1978         struct fs_path *name = NULL;
1979         u64 dir;
1980         u64 dir_gen;
1981
1982         if (!sctx->parent_root)
1983                 goto out;
1984
1985         name = fs_path_alloc();
1986         if (!name)
1987                 return -ENOMEM;
1988
1989         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1990         if (ret < 0)
1991                 goto out;
1992
1993         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1994                         name->start, fs_path_len(name));
1995
1996 out:
1997         fs_path_free(name);
1998         return ret;
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2003  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2004  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2005  * In case of error, nce is kfreed.
2006  */
2007 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2008                              struct name_cache_entry *nce)
2009 {
2010         int ret = 0;
2011         struct list_head *nce_head;
2012
2013         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2014                         (unsigned long)nce->ino);
2015         if (!nce_head) {
2016                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2017                 if (!nce_head) {
2018                         kfree(nce);
2019                         return -ENOMEM;
2020                 }
2021                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2022
2023                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2024                 if (ret < 0) {
2025                         kfree(nce_head);
2026                         kfree(nce);
2027                         return ret;
2028                 }
2029         }
2030         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2031         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2032         sctx->name_cache_size++;
2033
2034         return ret;
2035 }
2036
2037 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2038                               struct name_cache_entry *nce)
2039 {
2040         struct list_head *nce_head;
2041
2042         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2043                         (unsigned long)nce->ino);
2044         if (!nce_head) {
2045                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2046               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2047                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2048         }
2049
2050         list_del(&nce->radix_list);
2051         list_del(&nce->list);
2052         sctx->name_cache_size--;
2053
2054         /*
2055          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2056          */
2057         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2058                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2059                 kfree(nce_head);
2060         }
2061 }
2062
2063 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2064                                                     u64 ino, u64 gen)
2065 {
2066         struct list_head *nce_head;
2067         struct name_cache_entry *cur;
2068
2069         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2070         if (!nce_head)
2071                 return NULL;
2072
2073         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2074                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2075                         return cur;
2076         }
2077         return NULL;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2082  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2083  */
2084 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2085 {
2086         list_del(&nce->list);
2087         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2092  */
2093 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2094 {
2095         struct name_cache_entry *nce;
2096
2097         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2098                 return;
2099
2100         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2101                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2102                                 struct name_cache_entry, list);
2103                 name_cache_delete(sctx, nce);
2104                 kfree(nce);
2105         }
2106 }
2107
2108 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2109 {
2110         struct name_cache_entry *nce;
2111
2112         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2113                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2114                                 struct name_cache_entry, list);
2115                 name_cache_delete(sctx, nce);
2116                 kfree(nce);
2117         }
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2122  * Returns 0 if it succeeded.
2123  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2124  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2125  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2126  * Returns <0 in case of error.
2127  */
2128 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2129                                      u64 ino, u64 gen,
2130                                      u64 *parent_ino,
2131                                      u64 *parent_gen,
2132                                      struct fs_path *dest)
2133 {
2134         int ret;
2135         int nce_ret;
2136         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2137
2138         /*
2139          * First check if we already did a call to this function with the same
2140          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2141          * return the cached result.
2142          */
2143         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2144         if (nce) {
2145                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2146                         name_cache_delete(sctx, nce);
2147                         kfree(nce);
2148                         nce = NULL;
2149                 } else {
2150                         name_cache_used(sctx, nce);
2151                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2152                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2153                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2154                         if (ret < 0)
2155                                 goto out;
2156                         ret = nce->ret;
2157                         goto out;
2158                 }
2159         }
2160
2161         /*
2162          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2163          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2164          * __record_new_ref
2165          */
2166         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2167         if (ret < 0)
2168                 goto out;
2169
2170         if (!ret) {
2171                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2172                 if (ret < 0)
2173                         goto out;
2174                 ret = 1;
2175                 goto out_cache;
2176         }
2177
2178         /*
2179          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2180          * send_root or parent_root for ref lookup.
2181          */
2182         if (ino < sctx->send_progress)
2183                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2184                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2185         else
2186                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2187                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2188         if (ret < 0)
2189                 goto out;
2190
2191         /*
2192          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2193          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2194          */
2195         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2196                         dest->start, dest->end - dest->start);
2197         if (ret < 0)
2198                 goto out;
2199         if (ret) {
2200                 fs_path_reset(dest);
2201                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2202                 if (ret < 0)
2203                         goto out;
2204                 ret = 1;
2205         }
2206
2207 out_cache:
2208         /*
2209          * Store the result of the lookup in the name cache.
2210          */
2211         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2212         if (!nce) {
2213                 ret = -ENOMEM;
2214                 goto out;
2215         }
2216
2217         nce->ino = ino;
2218         nce->gen = gen;
2219         nce->parent_ino = *parent_ino;
2220         nce->parent_gen = *parent_gen;
2221         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2222         nce->ret = ret;
2223         strcpy(nce->name, dest->start);
2224
2225         if (ino < sctx->send_progress)
2226                 nce->need_later_update = 0;
2227         else
2228                 nce->need_later_update = 1;
2229
2230         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2231         if (nce_ret < 0)
2232                 ret = nce_ret;
2233         name_cache_clean_unused(sctx);
2234
2235 out:
2236         return ret;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2241  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2242  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2243  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2244  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2245  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2246  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2247  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2248  *
2249  * When do we have orphan inodes:
2250  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2251  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2252  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2253  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2254  *    orphan directory.
2255  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2256  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2257  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2258  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2259  *    the orphan inode.
2260  *
2261  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2262  * would be.
2263  */
2264 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2265                         struct fs_path *dest)
2266 {
2267         int ret = 0;
2268         struct fs_path *name = NULL;
2269         u64 parent_inode = 0;
2270         u64 parent_gen = 0;
2271         int stop = 0;
2272
2273         name = fs_path_alloc();
2274         if (!name) {
2275                 ret = -ENOMEM;
2276                 goto out;
2277         }
2278
2279         dest->reversed = 1;
2280         fs_path_reset(dest);
2281
2282         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2283                 struct waiting_dir_move *wdm;
2284
2285                 fs_path_reset(name);
2286
2287                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen)) {
2288                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2289                         if (ret < 0)
2290                                 goto out;
2291                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2292                         break;
2293                 }
2294
2295                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2296                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2297                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2298                         stop = 1;
2299                 } else if (wdm) {
2300                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2301                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2302                 } else {
2303                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2304                                                         &parent_inode,
2305                                                         &parent_gen, name);
2306                         if (ret)
2307                                 stop = 1;
2308                 }
2309
2310                 if (ret < 0)
2311                         goto out;
2312
2313                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2314                 if (ret < 0)
2315                         goto out;
2316
2317                 ino = parent_inode;
2318                 gen = parent_gen;
2319         }
2320
2321 out:
2322         fs_path_free(name);
2323         if (!ret)
2324                 fs_path_unreverse(dest);
2325         return ret;
2326 }
2327
2328 /*
2329  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2330  */
2331 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2332 {
2333         int ret;
2334         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2335         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2336         struct btrfs_path *path;
2337         struct btrfs_key key;
2338         struct btrfs_root_ref *ref;
2339         struct extent_buffer *leaf;
2340         char *name = NULL;
2341         int namelen;
2342
2343         path = btrfs_alloc_path();
2344         if (!path)
2345                 return -ENOMEM;
2346
2347         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2348         if (!name) {
2349                 btrfs_free_path(path);
2350                 return -ENOMEM;
2351         }
2352
2353         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2354         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2355         key.offset = 0;
2356
2357         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2358                                 &key, path, 1, 0);
2359         if (ret < 0)
2360                 goto out;
2361         if (ret) {
2362                 ret = -ENOENT;
2363                 goto out;
2364         }
2365
2366         leaf = path->nodes[0];
2367         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2368         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2369             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2370                 ret = -ENOENT;
2371                 goto out;
2372         }
2373         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2374         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2375         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2376         btrfs_release_path(path);
2377
2378         if (parent_root) {
2379                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2380                 if (ret < 0)
2381                         goto out;
2382         } else {
2383                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2384                 if (ret < 0)
2385                         goto out;
2386         }
2387
2388         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2389
2390         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2391                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2392                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2393         else
2394                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2395                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2396
2397         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2398                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2399         if (parent_root) {
2400                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2401                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2402                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2403                 else
2404                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2405                                      parent_root->root_item.uuid);
2406                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2407                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2408         }
2409
2410         ret = send_cmd(sctx);
2411
2412 tlv_put_failure:
2413 out:
2414         btrfs_free_path(path);
2415         kfree(name);
2416         return ret;
2417 }
2418
2419 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2420 {
2421         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2422         int ret = 0;
2423         struct fs_path *p;
2424
2425         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2426
2427         p = fs_path_alloc();
2428         if (!p)
2429                 return -ENOMEM;
2430
2431         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2432         if (ret < 0)
2433                 goto out;
2434
2435         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2436         if (ret < 0)
2437                 goto out;
2438         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2439         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2440
2441         ret = send_cmd(sctx);
2442
2443 tlv_put_failure:
2444 out:
2445         fs_path_free(p);
2446         return ret;
2447 }
2448
2449 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2450 {
2451         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2452         int ret = 0;
2453         struct fs_path *p;
2454
2455         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2456
2457         p = fs_path_alloc();
2458         if (!p)
2459                 return -ENOMEM;
2460
2461         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2462         if (ret < 0)
2463                 goto out;
2464
2465         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2466         if (ret < 0)
2467                 goto out;
2468         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2469         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2470
2471         ret = send_cmd(sctx);
2472
2473 tlv_put_failure:
2474 out:
2475         fs_path_free(p);
2476         return ret;
2477 }
2478
2479 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2480 {
2481         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2482         int ret = 0;
2483         struct fs_path *p;
2484
2485         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2486                     ino, uid, gid);
2487
2488         p = fs_path_alloc();
2489         if (!p)
2490                 return -ENOMEM;
2491
2492         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2493         if (ret < 0)
2494                 goto out;
2495
2496         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2497         if (ret < 0)
2498                 goto out;
2499         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2500         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2501         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2502
2503         ret = send_cmd(sctx);
2504
2505 tlv_put_failure:
2506 out:
2507         fs_path_free(p);
2508         return ret;
2509 }
2510
2511 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2512 {
2513         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2514         int ret = 0;
2515         struct fs_path *p = NULL;
2516         struct btrfs_inode_item *ii;
2517         struct btrfs_path *path = NULL;
2518         struct extent_buffer *eb;
2519         struct btrfs_key key;
2520         int slot;
2521
2522         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2523
2524         p = fs_path_alloc();
2525         if (!p)
2526                 return -ENOMEM;
2527
2528         path = alloc_path_for_send();
2529         if (!path) {
2530                 ret = -ENOMEM;
2531                 goto out;
2532         }
2533
2534         key.objectid = ino;
2535         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2536         key.offset = 0;
2537         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2538         if (ret > 0)
2539                 ret = -ENOENT;
2540         if (ret < 0)
2541                 goto out;
2542
2543         eb = path->nodes[0];
2544         slot = path->slots[0];
2545         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2546
2547         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2548         if (ret < 0)
2549                 goto out;
2550
2551         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2552         if (ret < 0)
2553                 goto out;
2554         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2555         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2556         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2557         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2558         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2559
2560         ret = send_cmd(sctx);
2561
2562 tlv_put_failure:
2563 out:
2564         fs_path_free(p);
2565         btrfs_free_path(path);
2566         return ret;
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2571  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2572  * is created as orphan.
2573  */
2574 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2575 {
2576         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2577         int ret = 0;
2578         struct fs_path *p;
2579         int cmd;
2580         u64 gen;
2581         u64 mode;
2582         u64 rdev;
2583
2584         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2585
2586         p = fs_path_alloc();
2587         if (!p)
2588                 return -ENOMEM;
2589
2590         if (ino != sctx->cur_ino) {
2591                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2592                                      NULL, NULL, &rdev);
2593                 if (ret < 0)
2594                         goto out;
2595         } else {
2596                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2597                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2598                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2599         }
2600
2601         if (S_ISREG(mode)) {
2602                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2603         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2604                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2605         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2606                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2607         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2608                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2609         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2610                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2611         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2612                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2613         } else {
2614                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2615                                 (int)(mode & S_IFMT));
2616                 ret = -EOPNOTSUPP;
2617                 goto out;
2618         }
2619
2620         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2621         if (ret < 0)
2622                 goto out;
2623
2624         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2625         if (ret < 0)
2626                 goto out;
2627
2628         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2629         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2630
2631         if (S_ISLNK(mode)) {
2632                 fs_path_reset(p);
2633                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2634                 if (ret < 0)
2635                         goto out;
2636                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2637         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2638                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2639                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2640                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2641         }
2642
2643         ret = send_cmd(sctx);
2644         if (ret < 0)
2645                 goto out;
2646
2647
2648 tlv_put_failure:
2649 out:
2650         fs_path_free(p);
2651         return ret;
2652 }
2653
2654 /*
2655  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2656  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2657  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2658  */
2659 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2660 {
2661         int ret = 0;
2662         struct btrfs_path *path = NULL;
2663         struct btrfs_key key;
2664         struct btrfs_key found_key;
2665         struct btrfs_key di_key;
2666         struct extent_buffer *eb;
2667         struct btrfs_dir_item *di;
2668         int slot;
2669
2670         path = alloc_path_for_send();
2671         if (!path) {
2672                 ret = -ENOMEM;
2673                 goto out;
2674         }
2675
2676         key.objectid = dir;
2677         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2678         key.offset = 0;
2679         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2680         if (ret < 0)
2681                 goto out;
2682
2683         while (1) {
2684                 eb = path->nodes[0];
2685                 slot = path->slots[0];
2686                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2687                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2688                         if (ret < 0) {
2689                                 goto out;
2690                         } else if (ret > 0) {
2691                                 ret = 0;
2692                                 break;
2693                         }
2694                         continue;
2695                 }
2696
2697                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2698                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2699                     found_key.type != key.type) {
2700                         ret = 0;
2701                         goto out;
2702                 }
2703
2704                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2705                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2706
2707                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2708                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2709                         ret = 1;
2710                         goto out;
2711                 }
2712
2713                 path->slots[0]++;
2714         }
2715
2716 out:
2717         btrfs_free_path(path);
2718         return ret;
2719 }
2720
2721 /*
2722  * Only creates the inode if it is:
2723  * 1. Not a directory
2724  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2725  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2726  */
2727 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2728 {
2729         int ret;
2730
2731         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2732                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2733                 if (ret < 0)
2734                         goto out;
2735                 if (ret) {
2736                         ret = 0;
2737                         goto out;
2738                 }
2739         }
2740
2741         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2742         if (ret < 0)
2743                 goto out;
2744
2745 out:
2746         return ret;
2747 }
2748
2749 struct recorded_ref {
2750         struct list_head list;
2751         char *name;
2752         struct fs_path *full_path;
2753         u64 dir;
2754         u64 dir_gen;
2755         int name_len;
2756 };
2757
2758 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2759 {
2760         ref->full_path = path;
2761         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2762         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2763 }
2764
2765 /*
2766  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2767  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2768  * This function is a helper to record one ref.
2769  */
2770 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2771                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2772 {
2773         struct recorded_ref *ref;
2774
2775         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2776         if (!ref)
2777                 return -ENOMEM;
2778
2779         ref->dir = dir;
2780         ref->dir_gen = dir_gen;
2781         set_ref_path(ref, path);
2782         list_add_tail(&ref->list, head);
2783         return 0;
2784 }
2785
2786 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2787 {
2788         struct recorded_ref *new;
2789
2790         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2791         if (!new)
2792                 return -ENOMEM;
2793
2794         new->dir = ref->dir;
2795         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2796         new->full_path = NULL;
2797         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2798         list_add_tail(&new->list, list);
2799         return 0;
2800 }
2801
2802 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2803 {
2804         struct recorded_ref *cur;
2805
2806         while (!list_empty(head)) {
2807                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2808                 fs_path_free(cur->full_path);
2809                 list_del(&cur->list);
2810                 kfree(cur);
2811         }
2812 }
2813
2814 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2815 {
2816         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2817         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2822  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2823  * directories.
2824  */
2825 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2826                           struct fs_path *path)
2827 {
2828         int ret;
2829         struct fs_path *orphan;
2830
2831         orphan = fs_path_alloc();
2832         if (!orphan)
2833                 return -ENOMEM;
2834
2835         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2836         if (ret < 0)
2837                 goto out;
2838
2839         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2840
2841 out:
2842         fs_path_free(orphan);
2843         return ret;
2844 }
2845
2846 static struct orphan_dir_info *add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2847                                                    u64 dir_ino, u64 dir_gen)
2848 {
2849         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2850         struct rb_node *parent = NULL;
2851         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2852
2853         while (*p) {
2854                 parent = *p;
2855                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2856                 if (dir_ino < entry->ino)
2857                         p = &(*p)->rb_left;
2858                 else if (dir_ino > entry->ino)
2859                         p = &(*p)->rb_right;
2860                 else if (dir_gen < entry->gen)
2861                         p = &(*p)->rb_left;
2862                 else if (dir_gen > entry->gen)
2863                         p = &(*p)->rb_right;
2864                 else
2865                         return entry;
2866         }
2867
2868         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2869         if (!odi)
2870                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2871         odi->ino = dir_ino;
2872         odi->gen = dir_gen;
2873         odi->last_dir_index_offset = 0;
2874
2875         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2876         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2877         return odi;
2878 }
2879
2880 static struct orphan_dir_info *get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2881                                                    u64 dir_ino, u64 gen)
2882 {
2883         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2884         struct orphan_dir_info *entry;
2885
2886         while (n) {
2887                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2888                 if (dir_ino < entry->ino)
2889                         n = n->rb_left;
2890                 else if (dir_ino > entry->ino)
2891                         n = n->rb_right;
2892                 else if (gen < entry->gen)
2893                         n = n->rb_left;
2894                 else if (gen > entry->gen)
2895                         n = n->rb_right;
2896                 else
2897                         return entry;
2898         }
2899         return NULL;
2900 }
2901
2902 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen)
2903 {
2904         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino, gen);
2905
2906         return odi != NULL;
2907 }
2908
2909 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2910                                  struct orphan_dir_info *odi)
2911 {
2912         if (!odi)
2913                 return;
2914         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2915         kfree(odi);
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2920  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2921  * the dir item was already processed.
2922  */
2923 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2924                      u64 send_progress)
2925 {
2926         int ret = 0;
2927         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2928         struct btrfs_path *path;
2929         struct btrfs_key key;
2930         struct btrfs_key found_key;
2931         struct btrfs_key loc;
2932         struct btrfs_dir_item *di;
2933         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2934
2935         /*
2936          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2937          */
2938         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2939                 return 0;
2940
2941         path = alloc_path_for_send();
2942         if (!path)
2943                 return -ENOMEM;
2944
2945         key.objectid = dir;
2946         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2947         key.offset = 0;
2948
2949         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2950         if (odi)
2951                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2952
2953         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2954         if (ret < 0)
2955                 goto out;
2956
2957         while (1) {
2958                 struct waiting_dir_move *dm;
2959
2960                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2961                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2962                         if (ret < 0)
2963                                 goto out;
2964                         else if (ret > 0)
2965                                 break;
2966                         continue;
2967                 }
2968                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2969                                       path->slots[0]);
2970                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2971                     found_key.type != key.type)
2972                         break;
2973
2974                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2975                                 struct btrfs_dir_item);
2976                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2977
2978                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2979                 if (dm) {
2980                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2981                         if (IS_ERR(odi)) {
2982                                 ret = PTR_ERR(odi);
2983                                 goto out;
2984                         }
2985                         odi->gen = dir_gen;
2986                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2987                         dm->rmdir_ino = dir;
2988                         dm->rmdir_gen = dir_gen;
2989                         ret = 0;
2990                         goto out;
2991                 }
2992
2993                 if (loc.objectid > send_progress) {
2994                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2995                         if (IS_ERR(odi)) {
2996                                 ret = PTR_ERR(odi);
2997                                 goto out;
2998                         }
2999                         odi->gen = dir_gen;
3000                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3001                         ret = 0;
3002                         goto out;
3003                 }
3004
3005                 path->slots[0]++;
3006         }
3007         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3008
3009         ret = 1;
3010
3011 out:
3012         btrfs_free_path(path);
3013         return ret;
3014 }
3015
3016 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3017 {
3018         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3019
3020         return entry != NULL;
3021 }
3022
3023 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3024 {
3025         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3026         struct rb_node *parent = NULL;
3027         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3028
3029         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3030         if (!dm)
3031                 return -ENOMEM;
3032         dm->ino = ino;
3033         dm->rmdir_ino = 0;
3034         dm->rmdir_gen = 0;
3035         dm->orphanized = orphanized;
3036
3037         while (*p) {
3038                 parent = *p;
3039                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3040                 if (ino < entry->ino) {
3041                         p = &(*p)->rb_left;
3042                 } else if (ino > entry->ino) {
3043                         p = &(*p)->rb_right;
3044                 } else {
3045                         kfree(dm);
3046                         return -EEXIST;
3047                 }
3048         }
3049
3050         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3051         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3052         return 0;
3053 }
3054
3055 static struct waiting_dir_move *
3056 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3057 {
3058         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3059         struct waiting_dir_move *entry;
3060
3061         while (n) {
3062                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3063                 if (ino < entry->ino)
3064                         n = n->rb_left;
3065                 else if (ino > entry->ino)
3066                         n = n->rb_right;
3067                 else
3068                         return entry;
3069         }
3070         return NULL;
3071 }
3072
3073 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3074                                   struct waiting_dir_move *dm)
3075 {
3076         if (!dm)
3077                 return;
3078         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3079         kfree(dm);
3080 }
3081
3082 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3083                                 u64 ino,
3084                                 u64 ino_gen,
3085                                 u64 parent_ino,
3086                                 struct list_head *new_refs,
3087                                 struct list_head *deleted_refs,
3088                                 const bool is_orphan)
3089 {
3090         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3091         struct rb_node *parent = NULL;
3092         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3093         struct recorded_ref *cur;
3094         int exists = 0;
3095         int ret;
3096
3097         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3098         if (!pm)
3099                 return -ENOMEM;
3100         pm->parent_ino = parent_ino;
3101         pm->ino = ino;
3102         pm->gen = ino_gen;
3103         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3104         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3105         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3106
3107         while (*p) {
3108                 parent = *p;
3109                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3110                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3111                         p = &(*p)->rb_left;
3112                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3113                         p = &(*p)->rb_right;
3114                 } else {
3115                         exists = 1;
3116                         break;
3117                 }
3118         }
3119
3120         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3121                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3122                 if (ret < 0)
3123                         goto out;
3124         }
3125         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3126                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3127                 if (ret < 0)
3128                         goto out;
3129         }
3130
3131         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3132         if (ret)
3133                 goto out;
3134
3135         if (exists) {
3136                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3137         } else {
3138                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3139                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3140         }
3141         ret = 0;
3142 out:
3143         if (ret) {
3144                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3145                 kfree(pm);
3146         }
3147         return ret;
3148 }
3149
3150 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3151                                                       u64 parent_ino)
3152 {
3153         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3154         struct pending_dir_move *entry;
3155
3156         while (n) {
3157                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3158                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3159                         n = n->rb_left;
3160                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3161                         n = n->rb_right;
3162                 else
3163                         return entry;
3164         }
3165         return NULL;
3166 }
3167
3168 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3169                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3170 {
3171         int ret = 0;
3172         u64 parent_inode = 0;
3173         u64 parent_gen = 0;
3174         u64 start_ino = ino;
3175
3176         *ancestor_ino = 0;
3177         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3178                 fs_path_reset(name);
3179
3180                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen))
3181                         break;
3182                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3183                         if (*ancestor_ino == 0)
3184                                 *ancestor_ino = ino;
3185                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3186                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3187                 } else {
3188                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3189                                                         &parent_inode,
3190                                                         &parent_gen, name);
3191                         if (ret > 0) {
3192                                 ret = 0;
3193                                 break;
3194                         }
3195                 }
3196                 if (ret < 0)
3197                         break;
3198                 if (parent_inode == start_ino) {
3199                         ret = 1;
3200                         if (*ancestor_ino == 0)
3201                                 *ancestor_ino = ino;
3202                         break;
3203                 }
3204                 ino = parent_inode;
3205                 gen = parent_gen;
3206         }
3207         return ret;
3208 }
3209
3210 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3211 {
3212         struct fs_path *from_path = NULL;
3213         struct fs_path *to_path = NULL;
3214         struct fs_path *name = NULL;
3215         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3216         struct recorded_ref *cur;
3217         u64 parent_ino, parent_gen;
3218         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3219         u64 rmdir_ino = 0;
3220         u64 rmdir_gen;
3221         u64 ancestor;
3222         bool is_orphan;
3223         int ret;
3224
3225         name = fs_path_alloc();
3226         from_path = fs_path_alloc();
3227         if (!name || !from_path) {
3228                 ret = -ENOMEM;
3229                 goto out;
3230         }
3231
3232         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3233         ASSERT(dm);
3234         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3235         rmdir_gen = dm->rmdir_gen;
3236         is_orphan = dm->orphanized;
3237         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3238
3239         if (is_orphan) {
3240                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3241                                       pm->gen, from_path);
3242         } else {
3243                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3244                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3245                 if (ret < 0)
3246                         goto out;
3247                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3248                                    from_path);
3249                 if (ret < 0)
3250                         goto out;
3251                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3252         }
3253         if (ret < 0)
3254                 goto out;
3255
3256         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3257         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3258         if (ret < 0)
3259                 goto out;
3260         if (ret) {
3261                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3262                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3263                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3264                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3265                                            is_orphan);
3266                 if (ret < 0)
3267                         goto out;
3268                 if (rmdir_ino) {
3269                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3270                         ASSERT(dm);
3271                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3272                         dm->rmdir_gen = rmdir_gen;
3273                 }
3274                 goto out;
3275         }
3276         fs_path_reset(name);
3277         to_path = name;
3278         name = NULL;
3279         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3280         if (ret < 0)
3281                 goto out;
3282
3283         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3284         if (ret < 0)
3285                 goto out;
3286
3287         if (rmdir_ino) {
3288                 struct orphan_dir_info *odi;
3289                 u64 gen;
3290
3291                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino, rmdir_gen);
3292                 if (!odi) {
3293                         /* already deleted */
3294                         goto finish;
3295                 }
3296                 gen = odi->gen;
3297
3298                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3299                 if (ret < 0)
3300                         goto out;
3301                 if (!ret)
3302                         goto finish;
3303
3304                 name = fs_path_alloc();
3305                 if (!name) {
3306                         ret = -ENOMEM;
3307                         goto out;
3308                 }
3309                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3310                 if (ret < 0)
3311                         goto out;
3312                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3313                 if (ret < 0)
3314                         goto out;
3315         }
3316
3317 finish:
3318         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3319         if (ret < 0)
3320                 goto out;
3321
3322         /*
3323          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3324          * and old parent(s).
3325          */
3326         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3327                 /*
3328                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3329                  */
3330                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3331                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3332                 if (ret == -ENOENT) {
3333                         ret = 0;
3334                         continue;
3335                 }
3336                 if (ret < 0)
3337                         goto out;
3338
3339                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3340                 if (ret < 0)
3341                         goto out;
3342         }
3343
3344 out:
3345         fs_path_free(name);
3346         fs_path_free(from_path);
3347         fs_path_free(to_path);
3348         sctx->send_progress = orig_progress;
3349
3350         return ret;
3351 }
3352
3353 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3354 {
3355         if (!list_empty(&m->list))
3356                 list_del(&m->list);
3357         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3358                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3359         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3360         kfree(m);
3361 }
3362
3363 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3364                                       struct pending_dir_move *moves,
3365                                       struct list_head *stack)
3366 {
3367         if (list_empty(&moves->list)) {
3368                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3369         } else {
3370                 LIST_HEAD(list);
3371                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3372                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3373                 list_splice_tail(&list, stack);
3374         }
3375         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3376                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3377                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3378         }
3379 }
3380
3381 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3382 {
3383         struct pending_dir_move *pm;
3384         struct list_head stack;
3385         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3386         int ret = 0;
3387
3388         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3389         if (!pm)
3390                 return 0;
3391
3392         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3393         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3394
3395         while (!list_empty(&stack)) {
3396                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3397                 parent_ino = pm->ino;
3398                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3399                 free_pending_move(sctx, pm);
3400                 if (ret)
3401                         goto out;
3402                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3403                 if (pm)
3404                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3405         }
3406         return 0;
3407
3408 out:
3409         while (!list_empty(&stack)) {
3410                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3411                 free_pending_move(sctx, pm);
3412         }
3413         return ret;
3414 }
3415
3416 /*
3417  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3418  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3419  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3420  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3421  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3422  *
3423  * Example:
3424  *
3425  * Parent snapshot:
3426  * .                                       (ino 256)
3427  * |---- a/                                (ino 257)
3428  * |     |---- file                        (ino 260)
3429  * |
3430  * |---- b/                                (ino 258)
3431  * |---- c/                                (ino 259)
3432  *
3433  * Send snapshot:
3434  * .                                       (ino 256)
3435  * |---- a/                                (ino 258)
3436  * |---- x/                                (ino 259)
3437  *       |---- y/                          (ino 257)
3438  *             |----- file                 (ino 260)
3439  *
3440  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3441  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3442  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3443  * must issue is:
3444  *
3445  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3446  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3447  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3448  *
3449  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3450  * be done right away and < 0 on error.
3451  */
3452 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3453                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3454                                   const bool is_orphan)
3455 {
3456         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3457         struct btrfs_path *path;
3458         struct btrfs_key key;
3459         struct btrfs_key di_key;
3460         struct btrfs_dir_item *di;
3461         u64 left_gen;
3462         u64 right_gen;
3463         int ret = 0;
3464         struct waiting_dir_move *wdm;
3465
3466         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3467                 return 0;
3468
3469         path = alloc_path_for_send();
3470         if (!path)
3471                 return -ENOMEM;
3472
3473         key.objectid = parent_ref->dir;
3474         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3475         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3476
3477         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3478         if (ret < 0) {
3479                 goto out;
3480         } else if (ret > 0) {
3481                 ret = 0;
3482                 goto out;
3483         }
3484
3485         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3486                                        parent_ref->name_len);
3487         if (!di) {
3488                 ret = 0;
3489                 goto out;
3490         }
3491         /*
3492          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3493          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3494          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3495          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3496          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3497          * that it happens after that other inode is renamed.
3498          */
3499         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3500         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3501                 ret = 0;
3502                 goto out;
3503         }
3504
3505         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3506                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3507         if (ret < 0)
3508                 goto out;
3509         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3510                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3511         if (ret < 0) {
3512                 if (ret == -ENOENT)
3513                         ret = 0;
3514                 goto out;
3515         }
3516
3517         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3518         if (right_gen != left_gen) {
3519                 ret = 0;
3520                 goto out;
3521         }
3522
3523         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3524         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3525                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3526                                            sctx->cur_ino,
3527                                            sctx->cur_inode_gen,
3528                                            di_key.objectid,
3529                                            &sctx->new_refs,
3530                                            &sctx->deleted_refs,
3531                                            is_orphan);
3532                 if (!ret)
3533                         ret = 1;
3534         }
3535 out:
3536         btrfs_free_path(path);
3537         return ret;
3538 }
3539
3540 /*
3541  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3542  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3543  */
3544 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3545                              const u64 ino1,
3546                              const u64 ino1_gen,
3547                              const u64 ino2,
3548                              const u64 ino2_gen,
3549                              struct fs_path *fs_path)
3550 {
3551         u64 ino = ino2;
3552
3553         if (ino1 == ino2)
3554                 return ino1_gen == ino2_gen;
3555
3556         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3557                 u64 parent;
3558                 u64 parent_gen;
3559                 int ret;
3560
3561                 fs_path_reset(fs_path);
3562                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3563                 if (ret < 0)
3564                         return ret;
3565                 if (parent == ino1)
3566                         return parent_gen == ino1_gen;
3567                 ino = parent;
3568         }
3569         return 0;
3570 }
3571
3572 /*
3573  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3574  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3575  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3576  */
3577 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3578                        const u64 ino1,
3579                        const u64 ino1_gen,
3580                        const u64 ino2,
3581                        struct fs_path *fs_path)
3582 {
3583         bool free_fs_path = false;
3584         int ret = 0;
3585         struct btrfs_path *path = NULL;
3586         struct btrfs_key key;
3587
3588         if (!fs_path) {
3589                 fs_path = fs_path_alloc();
3590                 if (!fs_path)
3591                         return -ENOMEM;
3592                 free_fs_path = true;
3593         }
3594
3595         path = alloc_path_for_send();
3596         if (!path) {
3597                 ret = -ENOMEM;
3598                 goto out;
3599         }
3600
3601         key.objectid = ino2;
3602         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3603         key.offset = 0;
3604
3605         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3606         if (ret < 0)
3607                 goto out;
3608
3609         while (true) {
3610                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3611                 int slot = path->slots[0];
3612                 u32 cur_offset = 0;
3613                 u32 item_size;
3614
3615                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3616                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3617                         if (ret < 0)
3618                                 goto out;
3619                         if (ret > 0)
3620                                 break;
3621                         continue;
3622                 }
3623
3624                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3625                 if (key.objectid != ino2)
3626                         break;
3627                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3628                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3629                         break;
3630
3631                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3632                 while (cur_offset < item_size) {
3633                         u64 parent;
3634                         u64 parent_gen;
3635
3636                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3637                                 unsigned long ptr;
3638                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3639
3640                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3641                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3642                                         (ptr + cur_offset);
3643                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3644                                                                    extref);
3645                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3646                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3647                                                                   extref);
3648                         } else {
3649                                 parent = key.offset;
3650                                 cur_offset = item_size;
3651                         }
3652
3653                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3654                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3655                         if (ret < 0)
3656                                 goto out;
3657                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3658                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3659                         if (ret)
3660                                 goto out;
3661                 }
3662                 path->slots[0]++;
3663         }
3664         ret = 0;
3665  out:
3666         btrfs_free_path(path);
3667         if (free_fs_path)
3668                 fs_path_free(fs_path);
3669         return ret;
3670 }
3671
3672 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3673                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3674                                 const bool is_orphan)
3675 {
3676         int ret = 0;
3677         u64 ino = parent_ref->dir;
3678         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3679         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3680         struct fs_path *path_before = NULL;
3681         struct fs_path *path_after = NULL;
3682         int len1, len2;
3683
3684         path_after = fs_path_alloc();
3685         path_before = fs_path_alloc();
3686         if (!path_after || !path_before) {
3687                 ret = -ENOMEM;
3688                 goto out;
3689         }
3690
3691         /*
3692          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3693          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3694          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3695          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3696          * at get_cur_path()).
3697          */
3698         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3699                 u64 parent_ino_after_gen;
3700
3701                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3702                         /*
3703                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3704                          * parent root, we need to delay the rename of the
3705                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3706                          * because we can end up with a circular dependency
3707                          * of renames, resulting in some directories never
3708                          * getting the respective rename operations issued in
3709                          * the send stream or getting into infinite path build
3710                          * loops.
3711                          */
3712                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3713                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3714                                           ino, path_before);
3715                         if (ret)
3716                                 break;
3717                 }
3718
3719                 fs_path_reset(path_before);
3720                 fs_path_reset(path_after);
3721
3722                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3723                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3724                 if (ret < 0)
3725                         goto out;
3726                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3727                                     NULL, path_before);
3728                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3729                         goto out;
3730                 } else if (ret == -ENOENT) {
3731                         ret = 0;
3732                         break;
3733                 }
3734
3735                 len1 = fs_path_len(path_before);
3736                 len2 = fs_path_len(path_after);
3737                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3738                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3739                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3740                         u64 parent_ino_gen;
3741
3742                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3743                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3744                                              NULL);
3745                         if (ret < 0)
3746                                 goto out;
3747                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3748                                 ret = 1;
3749                                 break;
3750                         }
3751                 }
3752                 ino = parent_ino_after;
3753                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3754         }
3755
3756 out:
3757         fs_path_free(path_before);
3758         fs_path_free(path_after);
3759
3760         if (ret == 1) {
3761                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3762                                            sctx->cur_ino,
3763                                            sctx->cur_inode_gen,
3764                                            ino,
3765                                            &sctx->new_refs,
3766                                            &sctx->deleted_refs,
3767                                            is_orphan);
3768                 if (!ret)
3769                         ret = 1;
3770         }
3771
3772         return ret;
3773 }
3774
3775 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3776 {
3777         int ret;
3778         struct fs_path *new_path;
3779
3780         /*
3781          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3782          * we use here a new path.
3783          */
3784         new_path = fs_path_alloc();
3785         if (!new_path)
3786                 return -ENOMEM;
3787
3788         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3789         if (ret < 0) {
3790                 fs_path_free(new_path);
3791                 return ret;
3792         }
3793         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3794         if (ret < 0) {
3795                 fs_path_free(new_path);
3796                 return ret;
3797         }
3798
3799         fs_path_free(ref->full_path);
3800         set_ref_path(ref, new_path);
3801
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 /*
3806  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3807  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3808  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3809  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3810  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3811  * orphanized. For example:
3812  *
3813  * parent snapshot looks like:
3814  *
3815  * .                                     (ino 256)
3816  * |----- f1                             (ino 257)
3817  * |----- f2                             (ino 258)
3818  * |----- d1/                            (ino 259)
3819  *        |----- d2/                     (ino 260)
3820  *
3821  * send snapshot looks like:
3822  *
3823  * .                                     (ino 256)
3824  * |----- d1                             (ino 258)
3825  * |----- f2/                            (ino 259)
3826  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3827  *        |       |----- f1              (ino 257)
3828  *        |
3829  *        |----- d2                      (ino 258)
3830  *
3831  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3832  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3833  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3834  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3835  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3836  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3837  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3838  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3839  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3840  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3841  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3842  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3843  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3844  * orphanization operation.
3845  */
3846 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3847 {
3848         char *name;
3849         int ret;
3850
3851         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3852         if (!name)
3853                 return -ENOMEM;
3854
3855         fs_path_reset(ref->full_path);
3856         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3857         if (ret < 0)
3858                 goto out;
3859
3860         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3861         if (ret < 0)
3862                 goto out;
3863
3864         /* Update the reference's base name pointer. */
3865         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3866 out:
3867         kfree(name);
3868         return ret;
3869 }
3870
3871 /*
3872  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3873  */
3874 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3875 {
3876         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3877         int ret = 0;
3878         struct recorded_ref *cur;
3879         struct recorded_ref *cur2;
3880         struct list_head check_dirs;
3881         struct fs_path *valid_path = NULL;
3882         u64 ow_inode = 0;
3883         u64 ow_gen;
3884         u64 ow_mode;
3885         int did_overwrite = 0;
3886         int is_orphan = 0;
3887         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3888         bool can_rename = true;
3889         bool orphanized_dir = false;
3890         bool orphanized_ancestor = false;
3891
3892         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3893
3894         /*
3895          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3896          * which is always '..'
3897          */
3898         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3899         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3900
3901         valid_path = fs_path_alloc();
3902         if (!valid_path) {
3903                 ret = -ENOMEM;
3904                 goto out;
3905         }
3906
3907         /*
3908          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3909          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3910          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3911          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3912          * this point in time.
3913          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3914          * orphan name in this case.
3915          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3916          * gets moved around.
3917          */
3918         if (!sctx->cur_inode_new) {
3919                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3920                                 sctx->cur_inode_gen);
3921                 if (ret < 0)
3922                         goto out;
3923                 if (ret)
3924                         did_overwrite = 1;
3925         }
3926         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3927                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3928                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3929                 if (ret < 0)
3930                         goto out;
3931                 is_orphan = 1;
3932         } else {
3933                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3934                                 valid_path);
3935                 if (ret < 0)
3936                         goto out;
3937         }
3938
3939         /*
3940          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3941          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3942          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3943          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3944          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3945          * that the path used for link and rename commands don't use an
3946          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3947          *
3948          * Example:
3949          *
3950          * Parent snapshot:
3951          *
3952          * .                                                      (ino 256)
3953          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3954          * |          |----- a                                    (ino 257)
3955          * |
3956          * |----- b                                               (ino 258)
3957          *
3958          * Send snapshot:
3959          *
3960          * .                                                      (ino 256)
3961          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3962          * |          |----- a                                    (ino 260)
3963          * |
3964          * |----- testdir                                         (ino 257)
3965          * |----- b                                               (ino 257)
3966          * |----- b2                                              (ino 258)
3967          *
3968          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3969          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3970          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3971          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3972          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3973          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3974          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3975          * "testdir_2".
3976          */
3977         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3978                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3979                 if (ret < 0)
3980                         goto out;
3981                 if (ret == inode_state_will_create)
3982                         continue;
3983
3984                 /*
3985                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
3986                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
3987                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
3988                  * simply unlink it.
3989                  */
3990                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3991                                 cur->name, cur->name_len,
3992                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3993                 if (ret < 0)
3994                         goto out;
3995                 if (ret) {
3996                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3997                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3998                                            cur->name_len);
3999                         if (ret < 0)
4000                                 goto out;
4001                         if (ret) {
4002                                 struct name_cache_entry *nce;
4003                                 struct waiting_dir_move *wdm;
4004
4005                                 if (orphanized_dir) {
4006                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4007                                         if (ret < 0)
4008                                                 goto out;
4009                                 }
4010
4011                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
4012                                                 cur->full_path);
4013                                 if (ret < 0)
4014                                         goto out;
4015                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
4016                                         orphanized_dir = true;
4017
4018                                 /*
4019                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
4020                                  * make sure that its orphanized name is used in
4021                                  * the source path when performing its rename
4022                                  * operation.
4023                                  */
4024                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4025                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4026                                                                    ow_inode);
4027                                         ASSERT(wdm);
4028                                         wdm->orphanized = true;
4029                                 }
4030
4031                                 /*
4032                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4033                                  * name from the name cache. This is because the
4034                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4035                                  * other inode that will be orphanized as well
4036                                  * later and has an inode number greater than
4037                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4038                                  * future name lookups from using the old name
4039                                  * and get instead the orphan name.
4040                                  */
4041                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4042                                 if (nce) {
4043                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4044                                         kfree(nce);
4045                                 }
4046
4047                                 /*
4048                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4049                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4050                                  * current path of cur_ino) again because it
4051                                  * might contain the pre-orphanization name of
4052                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4053                                  */
4054                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4055                                                   ow_inode, ow_gen,
4056                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4057                                 if (ret > 0) {
4058                                         orphanized_ancestor = true;
4059                                         fs_path_reset(valid_path);
4060                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4061                                                            sctx->cur_inode_gen,
4062                                                            valid_path);
4063                                 }
4064                                 if (ret < 0)
4065                                         goto out;
4066                         } else {
4067                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4068                                 if (ret < 0)
4069                                         goto out;
4070                         }
4071                 }
4072
4073         }
4074
4075         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4076                 /*
4077                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4078                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4079                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4080                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4081                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4082                  */
4083                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4084                 if (ret < 0)
4085                         goto out;
4086                 if (ret == inode_state_will_create) {
4087                         ret = 0;
4088                         /*
4089                          * First check if any of the current inodes refs did
4090                          * already create the dir.
4091                          */
4092                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4093                                 if (cur == cur2)
4094                                         break;
4095                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4096                                         ret = 1;
4097                                         break;
4098                                 }
4099                         }
4100
4101                         /*
4102                          * If that did not happen, check if a previous inode
4103                          * did already create the dir.
4104                          */
4105                         if (!ret)
4106                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4107                         if (ret < 0)
4108                                 goto out;
4109                         if (!ret) {
4110                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4111                                 if (ret < 0)
4112                                         goto out;
4113                         }
4114                 }
4115
4116                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4117                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4118                         if (ret < 0)
4119                                 goto out;
4120                         if (ret == 1) {
4121                                 can_rename = false;
4122                                 *pending_move = 1;
4123                         }
4124                 }
4125
4126                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4127                     can_rename) {
4128                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4129                         if (ret < 0)
4130                                 goto out;
4131                         if (ret == 1) {
4132                                 can_rename = false;
4133                                 *pending_move = 1;
4134                         }
4135                 }
4136
4137                 /*
4138                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4139                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4140                  * it depending on the inode mode.
4141                  */
4142                 if (is_orphan && can_rename) {
4143                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4144                         if (ret < 0)
4145                                 goto out;
4146                         is_orphan = 0;
4147                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4148                         if (ret < 0)
4149                                 goto out;
4150                 } else if (can_rename) {
4151                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4152                                 /*
4153                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4154                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4155                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4156                                  */
4157                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4158                                                   cur->full_path);
4159                                 if (!ret)
4160                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4161                                                            cur->full_path);
4162                                 if (ret < 0)
4163                                         goto out;
4164                         } else {
4165                                 /*
4166                                  * We might have previously orphanized an inode
4167                                  * which is an ancestor of our current inode,
4168                                  * so our reference's full path, which was
4169                                  * computed before any such orphanizations, must
4170                                  * be updated.
4171                                  */
4172                                 if (orphanized_dir) {
4173                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4174                                         if (ret < 0)
4175                                                 goto out;
4176                                 }
4177                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4178                                                 valid_path);
4179                                 if (ret < 0)
4180                                         goto out;
4181                         }
4182                 }
4183                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4184                 if (ret < 0)
4185                         goto out;
4186         }
4187
4188         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4189                 /*
4190                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4191                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4192                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4193                  * See the use of check_dirs for more details.
4194                  */
4195                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4196                                 sctx->cur_ino);
4197                 if (ret < 0)
4198                         goto out;
4199                 if (ret) {
4200                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4201                         if (ret < 0)
4202                                 goto out;
4203                 } else if (!is_orphan) {
4204                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4205                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4206                         if (ret < 0)
4207                                 goto out;
4208                         is_orphan = 1;
4209                 }
4210
4211                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4212                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4213                         if (ret < 0)
4214                                 goto out;
4215                 }
4216         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4217                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4218                 /*
4219                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4220                  */
4221                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4222                                 list);
4223                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4224                 if (ret < 0)
4225                         goto out;
4226         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4227                 /*
4228                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4229                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4230                  * inodes.
4231                  */
4232                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4233                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4234                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4235                                         cur->name, cur->name_len);
4236                         if (ret < 0)
4237                                 goto out;
4238                         if (!ret) {
4239                                 /*
4240                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4241                                  * to recompute the full path for deleted names,
4242                                  * since any such path was computed before we
4243                                  * processed any references and orphanized any
4244                                  * ancestor inode.
4245                                  */
4246                                 if (orphanized_ancestor) {
4247                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4248                                         if (ret < 0)
4249                                                 goto out;
4250                                 }
4251                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4252                                 if (ret < 0)
4253                                         goto out;
4254                         }
4255                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4256                         if (ret < 0)
4257                                 goto out;
4258                 }
4259                 /*
4260                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4261                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4262                  * of this inode and no new refs were added for the current
4263                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4264                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4265                  * places.
4266                  */
4267                 if (is_orphan) {
4268                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4269                         if (ret < 0)
4270                                 goto out;
4271                 }
4272         }
4273
4274         /*
4275          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4276          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4277          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4278          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4279          */
4280         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4281                 /*
4282                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4283                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4284                  * The dir will be processed later.
4285                  */
4286                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4287                         continue;
4288
4289                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4290                 if (ret < 0)
4291                         goto out;
4292
4293                 if (ret == inode_state_did_create ||
4294                     ret == inode_state_no_change) {
4295                         /* TODO delayed utimes */
4296                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4297                         if (ret < 0)
4298                                 goto out;
4299                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4300                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4301                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4302                                         sctx->cur_ino);
4303                         if (ret < 0)
4304                                 goto out;
4305                         if (ret) {
4306                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4307                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4308                                 if (ret < 0)
4309                                         goto out;
4310                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4311                                 if (ret < 0)
4312                                         goto out;
4313                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4314                         }
4315                 }
4316         }
4317
4318         ret = 0;
4319
4320 out:
4321         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4322         free_recorded_refs(sctx);
4323         fs_path_free(valid_path);
4324         return ret;
4325 }
4326
4327 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4328                       void *ctx, struct list_head *refs)
4329 {
4330         int ret = 0;
4331         struct send_ctx *sctx = ctx;
4332         struct fs_path *p;
4333         u64 gen;
4334
4335         p = fs_path_alloc();
4336         if (!p)
4337                 return -ENOMEM;
4338
4339         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4340                         NULL, NULL);
4341         if (ret < 0)
4342                 goto out;
4343
4344         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4345         if (ret < 0)
4346                 goto out;
4347         ret = fs_path_add_path(p, name);
4348         if (ret < 0)
4349                 goto out;
4350
4351         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4352
4353 out:
4354         if (ret)
4355                 fs_path_free(p);
4356         return ret;
4357 }
4358
4359 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4360                             struct fs_path *name,
4361                             void *ctx)
4362 {
4363         struct send_ctx *sctx = ctx;
4364         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4365 }
4366
4367
4368 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4369                                 struct fs_path *name,
4370                                 void *ctx)
4371 {
4372         struct send_ctx *sctx = ctx;
4373         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4374                           &sctx->deleted_refs);
4375 }
4376
4377 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4378 {
4379         int ret;
4380
4381         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4382                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4383         if (ret < 0)
4384                 goto out;
4385         ret = 0;
4386
4387 out:
4388         return ret;
4389 }
4390
4391 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4392 {
4393         int ret;
4394
4395         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4396                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4397         if (ret < 0)
4398                 goto out;
4399         ret = 0;
4400
4401 out:
4402         return ret;
4403 }
4404
4405 struct find_ref_ctx {
4406         u64 dir;
4407         u64 dir_gen;
4408         struct btrfs_root *root;
4409         struct fs_path *name;
4410         int found_idx;
4411 };
4412
4413 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4414                        struct fs_path *name,
4415                        void *ctx_)
4416 {
4417         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4418         u64 dir_gen;
4419         int ret;
4420
4421         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4422             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4423                 /*
4424                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4425                  * else matches.
4426                  */
4427                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4428                                      NULL, NULL, NULL);
4429                 if (ret)
4430                         return ret;
4431                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4432                         return 0;
4433                 ctx->found_idx = num;
4434                 return 1;
4435         }
4436         return 0;
4437 }
4438
4439 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4440                      struct btrfs_path *path,
4441                      struct btrfs_key *key,
4442                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4443 {
4444         int ret;
4445         struct find_ref_ctx ctx;
4446
4447         ctx.dir = dir;
4448         ctx.name = name;
4449         ctx.dir_gen = dir_gen;
4450         ctx.found_idx = -1;
4451         ctx.root = root;
4452
4453         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4454         if (ret < 0)
4455                 return ret;
4456
4457         if (ctx.found_idx == -1)
4458                 return -ENOENT;
4459
4460         return ctx.found_idx;
4461 }
4462
4463 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4464                                     struct fs_path *name,
4465                                     void *ctx)
4466 {
4467         u64 dir_gen;
4468         int ret;
4469         struct send_ctx *sctx = ctx;
4470
4471         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4472                              NULL, NULL, NULL);
4473         if (ret)
4474                 return ret;
4475
4476         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4477                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4478         if (ret == -ENOENT)
4479                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4480         else if (ret > 0)
4481                 ret = 0;
4482
4483         return ret;
4484 }
4485
4486 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4487                                         struct fs_path *name,
4488                                         void *ctx)
4489 {
4490         u64 dir_gen;
4491         int ret;
4492         struct send_ctx *sctx = ctx;
4493
4494         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4495                              NULL, NULL, NULL);
4496         if (ret)
4497                 return ret;
4498
4499         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4500                         dir, dir_gen, name);
4501         if (ret == -ENOENT)
4502                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4503         else if (ret > 0)
4504                 ret = 0;
4505
4506         return ret;
4507 }
4508
4509 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4510 {
4511         int ret = 0;
4512
4513         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4514                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4515         if (ret < 0)
4516                 goto out;
4517         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4518                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4519         if (ret < 0)
4520                 goto out;
4521         ret = 0;
4522
4523 out:
4524         return ret;
4525 }
4526
4527 /*
4528  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4529  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4530  */
4531 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4532                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4533 {
4534         int ret;
4535         struct btrfs_root *root;
4536         struct btrfs_path *path;
4537         struct btrfs_key key;
4538         struct btrfs_key found_key;
4539         struct extent_buffer *eb;
4540         int slot;
4541         iterate_inode_ref_t cb;
4542         int pending_move = 0;
4543
4544         path = alloc_path_for_send();
4545         if (!path)
4546                 return -ENOMEM;
4547
4548         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4549                 root = sctx->send_root;
4550                 cb = __record_new_ref;
4551         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4552                 root = sctx->parent_root;
4553                 cb = __record_deleted_ref;
4554         } else {
4555                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4556                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4557                 ret = -EINVAL;
4558                 goto out;
4559         }
4560
4561         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4562         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4563         key.offset = 0;
4564         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4565         if (ret < 0)
4566                 goto out;
4567
4568         while (1) {
4569                 eb = path->nodes[0];
4570                 slot = path->slots[0];
4571                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4572                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4573                         if (ret < 0)
4574                                 goto out;
4575                         else if (ret > 0)
4576                                 break;
4577                         continue;
4578                 }
4579
4580                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4581
4582                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4583                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4584                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4585                         break;
4586
4587                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4588                 if (ret < 0)
4589                         goto out;
4590
4591                 path->slots[0]++;
4592         }
4593         btrfs_release_path(path);
4594
4595         /*
4596          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4597          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4598          * rename the parent directory.
4599          */
4600         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4601 out:
4602         btrfs_free_path(path);
4603         return ret;
4604 }
4605
4606 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4607                           struct fs_path *path,
4608                           const char *name, int name_len,
4609                           const char *data, int data_len)
4610 {
4611         int ret = 0;
4612
4613         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4614         if (ret < 0)
4615                 goto out;
4616
4617         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4618         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4619         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4620
4621         ret = send_cmd(sctx);
4622
4623 tlv_put_failure:
4624 out:
4625         return ret;
4626 }
4627
4628 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4629                           struct fs_path *path,
4630                           const char *name, int name_len)
4631 {
4632         int ret = 0;
4633
4634         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4635         if (ret < 0)
4636                 goto out;
4637
4638         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4639         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4640
4641         ret = send_cmd(sctx);
4642
4643 tlv_put_failure:
4644 out:
4645         return ret;
4646 }
4647
4648 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4649                                const char *name, int name_len,
4650                                const char *data, int data_len,
4651                                u8 type, void *ctx)
4652 {
4653         int ret;
4654         struct send_ctx *sctx = ctx;
4655         struct fs_path *p;
4656         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4657
4658         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4659         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4660                 return 0;
4661
4662         p = fs_path_alloc();
4663         if (!p)
4664                 return -ENOMEM;
4665
4666         /*
4667          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4668          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4669          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4670          * only contains the version number and no entries.
4671          */
4672         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4673             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4674                 if (data_len == 0) {
4675                         dummy_acl.a_version =
4676                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4677                         data = (char *)&dummy_acl;
4678                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4679                 }
4680         }
4681
4682         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4683         if (ret < 0)
4684                 goto out;
4685
4686         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4687
4688 out:
4689         fs_path_free(p);
4690         return ret;
4691 }
4692
4693 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4694                                    const char *name, int name_len,
4695                                    const char *data, int data_len,
4696                                    u8 type, void *ctx)
4697 {
4698         int ret;
4699         struct send_ctx *sctx = ctx;
4700         struct fs_path *p;
4701
4702         p = fs_path_alloc();
4703         if (!p)
4704                 return -ENOMEM;
4705
4706         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4707         if (ret < 0)
4708                 goto out;
4709
4710         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4711
4712 out:
4713         fs_path_free(p);
4714         return ret;
4715 }
4716
4717 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4718 {
4719         int ret = 0;
4720
4721         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4722                                __process_new_xattr, sctx);
4723
4724         return ret;
4725 }
4726
4727 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4728 {
4729         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4730                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4731 }
4732
4733 struct find_xattr_ctx {
4734         const char *name;
4735         int name_len;
4736         int found_idx;
4737         char *found_data;
4738         int found_data_len;
4739 };
4740
4741 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4742                         const char *name, int name_len,
4743                         const char *data, int data_len,
4744                         u8 type, void *vctx)
4745 {
4746         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4747
4748         if (name_len == ctx->name_len &&
4749             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4750                 ctx->found_idx = num;
4751                 ctx->found_data_len = data_len;
4752                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4753                 if (!ctx->found_data)
4754                         return -ENOMEM;
4755                 return 1;
4756         }
4757         return 0;
4758 }
4759
4760 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4761                       struct btrfs_path *path,
4762                       struct btrfs_key *key,
4763                       const char *name, int name_len,
4764                       char **data, int *data_len)
4765 {
4766         int ret;
4767         struct find_xattr_ctx ctx;
4768
4769         ctx.name = name;
4770         ctx.name_len = name_len;
4771         ctx.found_idx = -1;
4772         ctx.found_data = NULL;
4773         ctx.found_data_len = 0;
4774
4775         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4776         if (ret < 0)
4777                 return ret;
4778
4779         if (ctx.found_idx == -1)
4780                 return -ENOENT;
4781         if (data) {
4782                 *data = ctx.found_data;
4783                 *data_len = ctx.found_data_len;
4784         } else {
4785                 kfree(ctx.found_data);
4786         }
4787         return ctx.found_idx;
4788 }
4789
4790
4791 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4792                                        const char *name, int name_len,
4793                                        const char *data, int data_len,
4794                                        u8 type, void *ctx)
4795 {
4796         int ret;
4797         struct send_ctx *sctx = ctx;
4798         char *found_data = NULL;
4799         int found_data_len  = 0;
4800
4801         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4802                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4803                          &found_data_len);
4804         if (ret == -ENOENT) {
4805                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4806                                 data_len, type, ctx);
4807         } else if (ret >= 0) {
4808                 if (data_len != found_data_len ||
4809                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4810                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4811                                         data, data_len, type, ctx);
4812                 } else {
4813                         ret = 0;
4814                 }
4815         }
4816
4817         kfree(found_data);
4818         return ret;
4819 }
4820
4821 static int __process_changed_deleted_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
4829         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4830                          name, name_len, NULL, NULL);
4831         if (ret == -ENOENT)
4832                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4833                                 data_len, type, ctx);
4834         else if (ret >= 0)
4835                 ret = 0;
4836
4837         return ret;
4838 }
4839
4840 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4841 {
4842         int ret = 0;
4843
4844         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4845                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4846         if (ret < 0)
4847                 goto out;
4848         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4849                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4850
4851 out:
4852         return ret;
4853 }
4854
4855 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4856 {
4857         int ret;
4858         struct btrfs_root *root;
4859         struct btrfs_path *path;
4860         struct btrfs_key key;
4861         struct btrfs_key found_key;
4862         struct extent_buffer *eb;
4863         int slot;
4864
4865         path = alloc_path_for_send();
4866         if (!path)
4867                 return -ENOMEM;
4868
4869         root = sctx->send_root;
4870
4871         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4872         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4873         key.offset = 0;
4874         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4875         if (ret < 0)
4876                 goto out;
4877
4878         while (1) {
4879                 eb = path->nodes[0];
4880                 slot = path->slots[0];
4881                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4882                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4883                         if (ret < 0) {
4884                                 goto out;
4885                         } else if (ret > 0) {
4886                                 ret = 0;
4887                                 break;
4888                         }
4889                         continue;
4890                 }
4891
4892                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4893                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4894                     found_key.type != key.type) {
4895                         ret = 0;
4896                         goto out;
4897                 }
4898
4899                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4900                 if (ret < 0)
4901                         goto out;
4902
4903                 path->slots[0]++;
4904         }
4905
4906 out:
4907         btrfs_free_path(path);
4908         return ret;
4909 }
4910
4911 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4912 {
4913         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4914 }
4915
4916 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4917 {
4918         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4919
4920         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4921                 return -EOVERFLOW;
4922         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4923         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4924         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4925         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4926         return 0;
4927 }
4928
4929 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4930 {
4931         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4932         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4933         struct inode *inode;
4934         struct page *page;
4935         char *addr;
4936         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4937         pgoff_t last_index;
4938         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4939         int ret;
4940
4941         ret = put_data_header(sctx, len);
4942         if (ret)
4943                 return ret;
4944
4945         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4946         if (IS_ERR(inode))
4947                 return PTR_ERR(inode);
4948
4949         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4950
4951         /* initial readahead */
4952         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4953         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4954
4955         while (index <= last_index) {
4956                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4957                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4958
4959                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4960                 if (!page) {
4961                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4962                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4963
4964                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4965                                         GFP_KERNEL);
4966                         if (!page) {
4967                                 ret = -ENOMEM;
4968                                 break;
4969                         }
4970                 }
4971
4972                 if (PageReadahead(page)) {
4973                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4974                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4975                 }
4976
4977                 if (!PageUptodate(page)) {
4978                         btrfs_readpage(NULL, page);
4979                         lock_page(page);
4980                         if (!PageUptodate(page)) {
4981                                 unlock_page(page);
4982                                 put_page(page);
4983                                 ret = -EIO;
4984                                 break;
4985                         }
4986                 }
4987
4988                 addr = kmap(page);
4989                 memcpy(sctx->send_buf + sctx->send_size, addr + pg_offset,
4990                        cur_len);
4991                 kunmap(page);
4992                 unlock_page(page);
4993                 put_page(page);
4994                 index++;
4995                 pg_offset = 0;
4996                 len -= cur_len;
4997                 sctx->send_size += cur_len;
4998         }
4999         iput(inode);
5000         return ret;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
5005  * user space.
5006  */
5007 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
5008 {
5009         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
5010         int ret = 0;
5011         struct fs_path *p;
5012
5013         p = fs_path_alloc();
5014         if (!p)
5015                 return -ENOMEM;
5016
5017         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
5018
5019         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5020         if (ret < 0)
5021                 goto out;
5022
5023         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5024         if (ret < 0)
5025                 goto out;
5026
5027         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5028         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5029         ret = put_file_data(sctx, offset, len);
5030         if (ret < 0)
5031                 goto out;
5032
5033         ret = send_cmd(sctx);
5034
5035 tlv_put_failure:
5036 out:
5037         fs_path_free(p);
5038         return ret;
5039 }
5040
5041 /*
5042  * Send a clone command to user space.
5043  */
5044 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
5045                       u64 offset, u32 len,
5046                       struct clone_root *clone_root)
5047 {
5048         int ret = 0;
5049         struct fs_path *p;
5050         u64 gen;
5051
5052         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
5053                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
5054                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
5055                     clone_root->ino, clone_root->offset);
5056
5057         p = fs_path_alloc();
5058         if (!p)
5059                 return -ENOMEM;
5060
5061         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
5062         if (ret < 0)
5063                 goto out;
5064
5065         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5066         if (ret < 0)
5067                 goto out;
5068
5069         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5070         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
5071         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5072
5073         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
5074                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
5075                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
5076                 if (ret < 0)
5077                         goto out;
5078                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
5079         } else {
5080                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
5081         }
5082         if (ret < 0)
5083                 goto out;
5084
5085         /*
5086          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
5087          * our clone source as that is what we will look for when doing a
5088          * receive.
5089          *
5090          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
5091          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
5092          * different host.
5093          */
5094         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
5095                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5096                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
5097         else
5098                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5099                              clone_root->root->root_item.uuid);
5100         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
5101                     btrfs_root_ctransid(&clone_root->root->root_item));
5102         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
5103         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
5104                         clone_root->offset);
5105
5106         ret = send_cmd(sctx);
5107
5108 tlv_put_failure:
5109 out:
5110         fs_path_free(p);
5111         return ret;
5112 }
5113
5114 /*
5115  * Send an update extent command to user space.
5116  */
5117 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5118                               u64 offset, u32 len)
5119 {
5120         int ret = 0;
5121         struct fs_path *p;
5122
5123         p = fs_path_alloc();
5124         if (!p)
5125                 return -ENOMEM;
5126
5127         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5128         if (ret < 0)
5129                 goto out;
5130
5131         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5132         if (ret < 0)
5133                 goto out;
5134
5135         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5136         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5137         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5138
5139         ret = send_cmd(sctx);
5140
5141 tlv_put_failure:
5142 out:
5143         fs_path_free(p);
5144         return ret;
5145 }
5146
5147 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5148 {
5149         struct fs_path *p = NULL;
5150         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5151         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5152         int ret = 0;
5153
5154         /*
5155          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5156          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5157          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5158          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5159          */
5160         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5161                 return 0;
5162
5163         /*
5164          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5165          * after the i_size.
5166          */
5167         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5168
5169         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5170                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5171
5172         p = fs_path_alloc();
5173         if (!p)
5174                 return -ENOMEM;
5175         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5176         if (ret < 0)
5177                 goto tlv_put_failure;
5178         while (offset < end) {
5179                 u64 len = min(end - offset, read_size);
5180
5181                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5182                 if (ret < 0)
5183                         break;
5184                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5185                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5186                 ret = put_data_header(sctx, len);
5187                 if (ret < 0)
5188                         break;
5189                 memset(sctx->send_buf + sctx->send_size, 0, len);
5190                 sctx->send_size += len;
5191                 ret = send_cmd(sctx);
5192                 if (ret < 0)
5193                         break;
5194                 offset += len;
5195         }
5196         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5197 tlv_put_failure:
5198         fs_path_free(p);
5199         return ret;
5200 }
5201
5202 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5203                             const u64 offset,
5204                             const u64 len)
5205 {
5206         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5207         u64 sent = 0;
5208
5209         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5210                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5211
5212         while (sent < len) {
5213                 u64 size = min(len - sent, read_size);
5214                 int ret;
5215
5216                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5217                 if (ret < 0)
5218                         return ret;
5219                 sent += size;
5220         }
5221         return 0;
5222 }
5223
5224 /*
5225  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5226  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5227  *
5228  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5229  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5230  */
5231 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5232 {
5233         struct fs_path *fspath = NULL;
5234         struct btrfs_path *path;
5235         struct btrfs_dir_item *di;
5236         struct extent_buffer *leaf;
5237         unsigned long data_ptr;
5238         char *buf = NULL;
5239         int buf_len;
5240         int ret = 0;
5241
5242         path = alloc_path_for_send();
5243         if (!path)
5244                 return -ENOMEM;
5245
5246         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5247                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5248         if (!di) {
5249                 /* There is no xattr for this inode */
5250                 goto out;
5251         } else if (IS_ERR(di)) {
5252                 ret = PTR_ERR(di);
5253                 goto out;
5254         }
5255
5256         leaf = path->nodes[0];
5257         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5258
5259         fspath = fs_path_alloc();
5260         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5261         if (!fspath || !buf) {
5262                 ret = -ENOMEM;
5263                 goto out;
5264         }
5265
5266         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5267         if (ret < 0)
5268                 goto out;
5269
5270         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5271         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5272
5273         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5274                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5275 out:
5276         kfree(buf);
5277         fs_path_free(fspath);
5278         btrfs_free_path(path);
5279         return ret;
5280 }
5281
5282 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5283                        struct clone_root *clone_root,
5284                        const u64 disk_byte,
5285                        u64 data_offset,
5286                        u64 offset,
5287                        u64 len)
5288 {
5289         struct btrfs_path *path;
5290         struct btrfs_key key;
5291         int ret;
5292         u64 clone_src_i_size = 0;
5293
5294         /*
5295          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5296          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5297          *
5298          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5299          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5300          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5301          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5302          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5303          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5304          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5305          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5306          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5307          * filesystem has.
5308          */
5309         if (clone_root->offset == 0 &&
5310             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5311                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5312
5313         path = alloc_path_for_send();
5314         if (!path)
5315                 return -ENOMEM;
5316
5317         /*
5318          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5319          * accept clones from these extents.
5320          */
5321         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5322                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5323         btrfs_release_path(path);
5324         if (ret < 0)
5325                 goto out;
5326
5327         /*
5328          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5329          * extent items in the respective range in the source file that
5330          * refer to different extents or if we find holes.
5331          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5332          * operations if needed.
5333          *
5334          * Example:
5335          *
5336          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5337          * mount /dev/sda /mnt
5338          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5339          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5340          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5341          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5342          *
5343          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5344          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5345          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5346          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5347          * the content from bar in the original filesystem.
5348          */
5349         key.objectid = clone_root->ino;
5350         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5351         key.offset = clone_root->offset;
5352         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5353         if (ret < 0)
5354                 goto out;
5355         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5356                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5357                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5358                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5359                         path->slots[0]--;
5360         }
5361
5362         while (true) {
5363                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5364                 int slot = path->slots[0];
5365                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5366                 u8 type;
5367                 u64 ext_len;
5368                 u64 clone_len;
5369                 u64 clone_data_offset;
5370
5371                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5372                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5373                         if (ret < 0)
5374                                 goto out;
5375                         else if (ret > 0)
5376                                 break;
5377                         continue;
5378                 }
5379
5380                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5381
5382                 /*
5383                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5384                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5385                  */
5386                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5387                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5388                         break;
5389
5390                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5391                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5392                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5393                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5394                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5395                 } else {
5396                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5397                 }
5398
5399                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5400                         goto next;
5401
5402                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5403                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5404                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5405
5406                         if (hole_len > len)
5407                                 hole_len = len;
5408                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5409                         if (ret < 0)
5410                                 goto out;
5411
5412                         len -= hole_len;
5413                         if (len == 0)
5414                                 break;
5415                         offset += hole_len;
5416                         clone_root->offset += hole_len;
5417                         data_offset += hole_len;
5418                 }
5419
5420                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5421                         break;
5422
5423                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5424                         break;
5425
5426                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5427                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5428
5429                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5430                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5431                         clone_root->offset = key.offset;
5432                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5433                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5434                                 u64 extent_offset;
5435
5436                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5437                                 ext_len -= extent_offset;
5438                                 clone_data_offset += extent_offset;
5439                                 clone_root->offset += extent_offset;
5440                         }
5441                 }
5442
5443                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5444
5445                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5446                     clone_data_offset == data_offset) {
5447                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5448                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5449
5450                         /*
5451                          * We can't clone the last block, when its size is not
5452                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5453                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5454                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5455                          * the destination file if it's on a kernel without the
5456                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5457                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5458                          * block).
5459                          *
5460                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5461                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5462                          *
5463                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5464                          * because we don't know what's the sector size of the
5465                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5466                          * assume the largest possible sector size.
5467                          */
5468                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5469                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5470                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5471                                 u64 slen;
5472
5473                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5474                                                   sectorsize);
5475                                 if (slen > 0) {
5476                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5477                                                          clone_root);
5478                                         if (ret < 0)
5479                                                 goto out;
5480                                 }
5481                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5482                                                        clone_len - slen);
5483                         } else {
5484                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5485                                                  clone_root);
5486                         }
5487                 } else {
5488                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5489                 }
5490
5491                 if (ret < 0)
5492                         goto out;
5493
5494                 len -= clone_len;
5495                 if (len == 0)
5496                         break;
5497                 offset += clone_len;
5498                 clone_root->offset += clone_len;
5499
5500                 /*
5501                  * If we are cloning from the file we are currently processing,
5502                  * and using the send root as the clone root, we must stop once
5503                  * the current clone offset reaches the current eof of the file
5504                  * at the receiver, otherwise we would issue an invalid clone
5505                  * operation (source range going beyond eof) and cause the
5506                  * receiver to fail. So if we reach the current eof, bail out
5507                  * and fallback to a regular write.
5508                  */
5509                 if (clone_root->root == sctx->send_root &&
5510                     clone_root->ino == sctx->cur_ino &&
5511                     clone_root->offset >= sctx->cur_inode_next_write_offset)
5512                         break;
5513
5514                 data_offset += clone_len;
5515 next:
5516                 path->slots[0]++;
5517         }
5518
5519         if (len > 0)
5520                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5521         else
5522                 ret = 0;
5523 out:
5524         btrfs_free_path(path);
5525         return ret;
5526 }
5527
5528 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5529                                struct btrfs_path *path,
5530                                struct btrfs_key *key,
5531                                struct clone_root *clone_root)
5532 {
5533         int ret = 0;
5534         u64 offset = key->offset;
5535         u64 end;
5536         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5537
5538         end = min_t(u64, btrfs_file_extent_end(path), sctx->cur_inode_size);
5539         if (offset >= end)
5540                 return 0;
5541
5542         if (clone_root && IS_ALIGNED(end, bs)) {
5543                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5544                 u64 disk_byte;
5545                 u64 data_offset;
5546
5547                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5548                                     struct btrfs_file_extent_item);
5549                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5550                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5551                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5552                                   offset, end - offset);
5553         } else {
5554                 ret = send_extent_data(sctx, offset, end - offset);
5555         }
5556         sctx->cur_inode_next_write_offset = end;
5557         return ret;
5558 }
5559
5560 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5561                                struct btrfs_path *left_path,
5562                                struct btrfs_key *ekey)
5563 {
5564         int ret = 0;
5565         struct btrfs_key key;
5566         struct btrfs_path *path = NULL;
5567         struct extent_buffer *eb;
5568         int slot;
5569         struct btrfs_key found_key;
5570         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5571         u64 left_disknr;
5572         u64 right_disknr;
5573         u64 left_offset;
5574         u64 right_offset;
5575         u64 left_offset_fixed;
5576         u64 left_len;
5577         u64 right_len;
5578         u64 left_gen;
5579         u64 right_gen;
5580         u8 left_type;
5581         u8 right_type;
5582
5583         path = alloc_path_for_send();
5584         if (!path)
5585                 return -ENOMEM;
5586
5587         eb = left_path->nodes[0];
5588         slot = left_path->slots[0];
5589         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5590         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5591
5592         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5593                 ret = 0;
5594                 goto out;
5595         }
5596         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5597         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5598         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5599         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5600
5601         /*
5602          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5603          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5604          * extents that we iterate.
5605          *
5606          *       |-----L-----|
5607          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5608          *
5609          *       |-----L-----|
5610          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5611          *
5612          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5613          *       |-----L-----|
5614          * |-----------7-----------|-6-|
5615          *
5616          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5617          *       |-----L-----|
5618          * |-8-|
5619          * Nothing follows after 8.
5620          */
5621
5622         key.objectid = ekey->objectid;
5623         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5624         key.offset = ekey->offset;
5625         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5626         if (ret < 0)
5627                 goto out;
5628         if (ret) {
5629                 ret = 0;
5630                 goto out;
5631         }
5632
5633         /*
5634          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5635          */
5636         eb = path->nodes[0];
5637         slot = path->slots[0];
5638         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5639         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5640             found_key.type != key.type) {
5641                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5642                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5643                 goto out;
5644         }
5645
5646         /*
5647          * We're now on 2a, 2b or 7.
5648          */
5649         key = found_key;
5650         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5651                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5652                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5653                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5654                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5655                         ret = 0;
5656                         goto out;
5657                 }
5658
5659                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5660                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5661                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5662                 } else {
5663                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5664                 }
5665
5666                 /*
5667                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5668                  * This may only happen on the first iteration.
5669                  */
5670                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5671                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5672                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5673                         goto out;
5674                 }
5675
5676                 /*
5677                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5678                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5679                  * condition for inline extents too). This should normally not
5680                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5681                  * compressed extent representing data with a size matching
5682                  * the page size (currently the same as sector size).
5683                  */
5684                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5685                         ret = 0;
5686                         goto out;
5687                 }
5688
5689                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5690                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5691                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5692
5693                 left_offset_fixed = left_offset;
5694                 if (key.offset < ekey->offset) {
5695                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5696                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5697                 } else {
5698                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5699                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5700                 }
5701
5702                 /*
5703                  * Check if we have the same extent.
5704                  */
5705                 if (left_disknr != right_disknr ||
5706                     left_offset_fixed != right_offset ||
5707                     left_gen != right_gen) {
5708                         ret = 0;
5709                         goto out;
5710                 }
5711
5712                 /*
5713                  * Go to the next extent.
5714                  */
5715                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5716                 if (ret < 0)
5717                         goto out;
5718                 if (!ret) {
5719                         eb = path->nodes[0];
5720                         slot = path->slots[0];
5721                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5722                 }
5723                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5724                     found_key.type != key.type) {
5725                         key.offset += right_len;
5726                         break;
5727                 }
5728                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5729                         ret = 0;
5730                         goto out;
5731                 }
5732                 key = found_key;
5733         }
5734
5735         /*
5736          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5737          * of the right side (treat as changed).
5738          */
5739         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5740                 ret = 1;
5741         else
5742                 ret = 0;
5743
5744
5745 out:
5746         btrfs_free_path(path);
5747         return ret;
5748 }
5749
5750 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5751 {
5752         struct btrfs_path *path;
5753         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5754         struct btrfs_key key;
5755         int ret;
5756
5757         path = alloc_path_for_send();
5758         if (!path)
5759                 return -ENOMEM;
5760
5761         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5762
5763         key.objectid = sctx->cur_ino;
5764         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5765         key.offset = offset;
5766         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5767         if (ret < 0)
5768                 goto out;
5769         ret = 0;
5770         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5771         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5772                 goto out;
5773
5774         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5775 out:
5776         btrfs_free_path(path);
5777         return ret;
5778 }
5779
5780 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5781                                    const u64 start,
5782                                    const u64 end)
5783 {
5784         struct btrfs_path *path;
5785         struct btrfs_key key;
5786         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5787         u64 search_start = start;
5788         int ret;
5789
5790         path = alloc_path_for_send();
5791         if (!path)
5792                 return -ENOMEM;
5793
5794         key.objectid = sctx->cur_ino;
5795         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5796         key.offset = search_start;
5797         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5798         if (ret < 0)
5799                 goto out;
5800         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5801                 path->slots[0]--;
5802
5803         while (search_start < end) {
5804                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5805                 int slot = path->slots[0];
5806                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5807                 u64 extent_end;
5808
5809                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5810                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5811                         if (ret < 0)
5812                                 goto out;
5813                         else if (ret > 0)
5814                                 break;
5815                         continue;
5816                 }
5817
5818                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5819                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5820                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5821                         goto next;
5822                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5823                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5824                     key.offset >= end)
5825                         break;
5826
5827                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5828                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5829                 if (extent_end <= start)
5830                         goto next;
5831                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5832                         search_start = extent_end;
5833                         goto next;
5834                 }
5835                 ret = 0;
5836                 goto out;
5837 next:
5838                 path->slots[0]++;
5839         }
5840         ret = 1;
5841 out:
5842         btrfs_free_path(path);
5843         return ret;
5844 }
5845
5846 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5847                            struct btrfs_key *key)
5848 {
5849         int ret = 0;
5850
5851         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5852                 return 0;
5853
5854         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5855                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5856                 if (ret)
5857                         return ret;
5858         }
5859
5860         if (path->slots[0] == 0 &&
5861             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5862                 /*
5863                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5864                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5865                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5866                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5867                  * are located between these 2 leafs.
5868                  */
5869                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5870                 if (ret)
5871                         return ret;
5872         }
5873
5874         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5875                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5876                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5877                                               key->offset);
5878                 if (ret < 0)
5879                         return ret;
5880                 else if (ret == 0)
5881                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5882                 else
5883                         ret = 0;
5884         }
5885         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5886         return ret;
5887 }
5888
5889 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5890                           struct btrfs_path *path,
5891                           struct btrfs_key *key)
5892 {
5893         struct clone_root *found_clone = NULL;
5894         int ret = 0;
5895
5896         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5897                 return 0;
5898
5899         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5900                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5901                 if (ret < 0)
5902                         goto out;
5903                 if (ret) {
5904                         ret = 0;
5905                         goto out_hole;
5906                 }
5907         } else {
5908                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5909                 u8 type;
5910
5911                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5912                                     struct btrfs_file_extent_item);
5913                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5914                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5915                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5916                         /*
5917                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5918                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5919                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5920                          * the send spec.
5921                          */
5922                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5923                                 ret = 0;
5924                                 goto out;
5925                         }
5926
5927                         /* Have a hole, just skip it. */
5928                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5929                                 ret = 0;
5930                                 goto out;
5931                         }
5932                 }
5933         }
5934
5935         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5936                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5937         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5938                 goto out;
5939
5940         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5941         if (ret)
5942                 goto out;
5943 out_hole:
5944         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5945 out:
5946         return ret;
5947 }
5948
5949 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5950 {
5951         int ret;
5952         struct btrfs_root *root;
5953         struct btrfs_path *path;
5954         struct btrfs_key key;
5955         struct btrfs_key found_key;
5956         struct extent_buffer *eb;
5957         int slot;
5958
5959         root = sctx->send_root;
5960         path = alloc_path_for_send();
5961         if (!path)
5962                 return -ENOMEM;
5963
5964         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5965         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5966         key.offset = 0;
5967         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5968         if (ret < 0)
5969                 goto out;
5970
5971         while (1) {
5972                 eb = path->nodes[0];
5973                 slot = path->slots[0];
5974
5975                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5976                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5977                         if (ret < 0) {
5978                                 goto out;
5979                         } else if (ret > 0) {
5980                                 ret = 0;
5981                                 break;
5982                         }
5983                         continue;
5984                 }
5985
5986                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5987
5988                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5989                     found_key.type != key.type) {
5990                         ret = 0;
5991                         goto out;
5992                 }
5993
5994                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5995                 if (ret < 0)
5996                         goto out;
5997
5998                 path->slots[0]++;
5999         }
6000
6001 out:
6002         btrfs_free_path(path);
6003         return ret;
6004 }
6005
6006 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
6007                                            int *pending_move,
6008                                            int *refs_processed)
6009 {
6010         int ret = 0;
6011
6012         if (sctx->cur_ino == 0)
6013                 goto out;
6014         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
6015             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6016                 goto out;
6017         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
6018                 goto out;
6019
6020         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
6021         if (ret < 0)
6022                 goto out;
6023
6024         *refs_processed = 1;
6025 out:
6026         return ret;
6027 }
6028
6029 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
6030 {
6031         int ret = 0;
6032         u64 left_mode;
6033         u64 left_uid;
6034         u64 left_gid;
6035         u64 right_mode;
6036         u64 right_uid;
6037         u64 right_gid;
6038         int need_chmod = 0;
6039         int need_chown = 0;
6040         int need_truncate = 1;
6041         int pending_move = 0;
6042         int refs_processed = 0;
6043
6044         if (sctx->ignore_cur_inode)
6045                 return 0;
6046
6047         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
6048                                               &refs_processed);
6049         if (ret < 0)
6050                 goto out;
6051
6052         /*
6053          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
6054          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
6055          * inode into account.
6056          *
6057          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
6058          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
6059          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
6060          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
6061          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
6062          * move/rename will be performed later.
6063          */
6064         if (refs_processed && !pending_move)
6065                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6066
6067         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
6068                 goto out;
6069         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
6070                 goto out;
6071
6072         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
6073                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
6074         if (ret < 0)
6075                 goto out;
6076
6077         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
6078                 need_chown = 1;
6079                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
6080                         need_chmod = 1;
6081                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
6082                         need_truncate = 0;
6083         } else {
6084                 u64 old_size;
6085
6086                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
6087                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
6088                                 &right_gid, NULL);
6089                 if (ret < 0)
6090                         goto out;
6091
6092                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
6093                         need_chown = 1;
6094                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
6095                         need_chmod = 1;
6096                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
6097                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
6098                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
6099                         need_truncate = 0;
6100         }
6101
6102         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
6103                 if (need_send_hole(sctx)) {
6104                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
6105                             sctx->cur_inode_last_extent <
6106                             sctx->cur_inode_size) {
6107                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
6108                                 if (ret)
6109                                         goto out;
6110                         }
6111                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
6112                             sctx->cur_inode_size) {
6113                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
6114                                 if (ret)
6115                                         goto out;
6116                         }
6117                 }
6118                 if (need_truncate) {
6119                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
6120                                             sctx->cur_inode_gen,
6121                                             sctx->cur_inode_size);
6122                         if (ret < 0)
6123                                 goto out;
6124                 }
6125         }
6126
6127         if (need_chown) {
6128                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6129                                 left_uid, left_gid);
6130                 if (ret < 0)
6131                         goto out;
6132         }
6133         if (need_chmod) {
6134                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6135                                 left_mode);
6136                 if (ret < 0)
6137                         goto out;
6138         }
6139
6140         ret = send_capabilities(sctx);
6141         if (ret < 0)
6142                 goto out;
6143
6144         /*
6145          * If other directory inodes depended on our current directory
6146          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6147          */
6148         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6149                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6150                 if (ret)
6151                         goto out;
6152                 /*
6153                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6154                  * changed between the two trees as we have done changes to
6155                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6156                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6157                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6158                  */
6159                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6160                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6161                 if (ret < 0)
6162                         goto out;
6163         }
6164
6165 out:
6166         return ret;
6167 }
6168
6169 struct parent_paths_ctx {
6170         struct list_head *refs;
6171         struct send_ctx *sctx;
6172 };
6173
6174 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6175                              void *ctx)
6176 {
6177         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6178
6179         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6180                           ppctx->refs);
6181 }
6182
6183 /*
6184  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6185  * parent snapshot.
6186  */
6187 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6188 {
6189         LIST_HEAD(deleted_refs);
6190         struct btrfs_path *path;
6191         struct btrfs_key key;
6192         struct parent_paths_ctx ctx;
6193         int ret;
6194
6195         path = alloc_path_for_send();
6196         if (!path)
6197                 return -ENOMEM;
6198
6199         key.objectid = sctx->cur_ino;
6200         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6201         key.offset = 0;
6202         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6203         if (ret < 0)
6204                 goto out;
6205
6206         ctx.refs = &deleted_refs;
6207         ctx.sctx = sctx;
6208
6209         while (true) {
6210                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6211                 int slot = path->slots[0];
6212
6213                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6214                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6215                         if (ret < 0)
6216                                 goto out;
6217                         else if (ret > 0)
6218                                 break;
6219                         continue;
6220                 }
6221
6222                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6223                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6224                         break;
6225                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6226                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6227                         break;
6228
6229                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6230                                         record_parent_ref, &ctx);
6231                 if (ret < 0)
6232                         goto out;
6233
6234                 path->slots[0]++;
6235         }
6236
6237         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6238                 struct recorded_ref *ref;
6239
6240                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6241                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6242                 if (ret < 0)
6243                         goto out;
6244                 fs_path_free(ref->full_path);
6245                 list_del(&ref->list);
6246                 kfree(ref);
6247         }
6248         ret = 0;
6249 out:
6250         btrfs_free_path(path);
6251         if (ret)
6252                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6253         return ret;
6254 }
6255
6256 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6257                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6258 {
6259         int ret = 0;
6260         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6261         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6262         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6263         u64 left_gen = 0;
6264         u64 right_gen = 0;
6265
6266         sctx->cur_ino = key->objectid;
6267         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6268         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6269         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6270         sctx->ignore_cur_inode = false;
6271
6272         /*
6273          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6274          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6275          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6276          */
6277         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6278
6279         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6280             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6281                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6282                                 sctx->left_path->slots[0],
6283                                 struct btrfs_inode_item);
6284                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6285                                 left_ii);
6286         } else {
6287                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6288                                 sctx->right_path->slots[0],
6289                                 struct btrfs_inode_item);
6290                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6291                                 right_ii);
6292         }
6293         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6294                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6295                                 sctx->right_path->slots[0],
6296                                 struct btrfs_inode_item);
6297
6298                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6299                                 right_ii);
6300
6301                 /*
6302                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6303                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6304                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6305                  */
6306                 if (left_gen != right_gen &&
6307                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6308                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6309         }
6310
6311         /*
6312          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6313          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6314          * for a send operation. However other less common use cases involve
6315          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6316          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6317          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6318          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6319          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6320          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6321          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6322          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6323          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6324          */
6325         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6326             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6327                 u32 nlinks;
6328
6329                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6330                 if (nlinks == 0) {
6331                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6332                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6333                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6334                         goto out;
6335                 }
6336         }
6337
6338         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6339                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6340                 sctx->cur_inode_new = 1;
6341                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6342                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6343                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6344                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6345                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6346                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6347                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6348                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6349                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6350         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6351                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6352                 sctx->cur_inode_new = 0;
6353                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6354                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6355                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6356                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6357                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6358         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6359                 /*
6360                  * We need to do some special handling in case the inode was
6361                  * reported as changed with a changed generation number. This
6362                  * means that the original inode was deleted and new inode
6363                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6364                  * deleted and the new one as new.
6365                  */
6366                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6367                         /*
6368                          * First, process the inode as if it was deleted.
6369                          */
6370                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6371                         sctx->cur_inode_new = 0;
6372                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6373                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6374                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6375                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6376                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6377                         ret = process_all_refs(sctx,
6378                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6379                         if (ret < 0)
6380                                 goto out;
6381
6382                         /*
6383                          * Now process the inode as if it was new.
6384                          */
6385                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6386                         sctx->cur_inode_new = 1;
6387                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6388                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6389                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6390                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6391                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6392                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6393                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6394                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6395                         if (ret < 0)
6396                                 goto out;
6397
6398                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6399                         if (ret < 0)
6400                                 goto out;
6401                         /*
6402                          * Advance send_progress now as we did not get into
6403                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6404                          */
6405                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6406
6407                         /*
6408                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6409                          * they were all new.
6410                          */
6411                         ret = process_all_extents(sctx);
6412                         if (ret < 0)
6413                                 goto out;
6414                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6415                         if (ret < 0)
6416                                 goto out;
6417                 } else {
6418                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6419                         sctx->cur_inode_new = 0;
6420                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6421                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6422                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6423                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6424                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6425                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6426                 }
6427         }
6428
6429 out:
6430         return ret;
6431 }
6432
6433 /*
6434  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6435  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6436  * first and later process them in process_recorded_refs.
6437  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6438  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6439  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6440  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6441  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6442  */
6443 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6444                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6445 {
6446         int ret = 0;
6447
6448         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6449                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6450                 return -EIO;
6451         }
6452
6453         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6454             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6455                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6456                         ret = record_new_ref(sctx);
6457                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6458                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6459                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6460                         ret = record_changed_ref(sctx);
6461         }
6462
6463         return ret;
6464 }
6465
6466 /*
6467  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6468  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6469  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6470  */
6471 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6472                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6473 {
6474         int ret = 0;
6475
6476         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6477                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6478                 return -EIO;
6479         }
6480
6481         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6482                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6483                         ret = process_new_xattr(sctx);
6484                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6485                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6486                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6487                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6488         }
6489
6490         return ret;
6491 }
6492
6493 /*
6494  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6495  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6496  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6497  */
6498 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6499                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6500 {
6501         int ret = 0;
6502
6503         /*
6504          * We have found an extent item that changed without the inode item
6505          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6506          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6507          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6508          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6509          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6510          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6511          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6512          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6513          * iversion becames the same in both snapshots, whence the inode item is
6514          * the same on both snapshots.
6515          */
6516         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6517                 return 0;
6518
6519         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6520                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6521                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6522                                         sctx->cmp_key);
6523         }
6524
6525         return ret;
6526 }
6527
6528 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6529 {
6530         u64 orig_gen, new_gen;
6531         int ret;
6532
6533         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6534                              NULL, NULL);
6535         if (ret)
6536                 return ret;
6537
6538         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6539                              NULL, NULL, NULL);
6540         if (ret)
6541                 return ret;
6542
6543         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6544 }
6545
6546 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6547                         struct btrfs_key *key)
6548 {
6549         struct btrfs_inode_extref *extref;
6550         struct extent_buffer *leaf;
6551         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6552         unsigned long ptr;
6553         u32 item_size;
6554         u32 cur_offset = 0;
6555         int ref_name_len;
6556         int ret = 0;
6557
6558         /* Easy case, just check this one dirid */
6559         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6560                 dirid = key->offset;
6561
6562                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6563                 goto out;
6564         }
6565
6566         leaf = path->nodes[0];
6567         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6568         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6569         while (cur_offset < item_size) {
6570                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6571                                                        cur_offset);
6572                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6573                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6574                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6575                 if (dirid == last_dirid)
6576                         continue;
6577                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6578                 if (ret)
6579                         break;
6580                 last_dirid = dirid;
6581         }
6582 out:
6583         return ret;
6584 }
6585
6586 /*
6587  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6588  * changed_xxx functions.
6589  */
6590 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6591                       struct btrfs_path *right_path,
6592                       struct btrfs_key *key,
6593                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6594                       struct send_ctx *sctx)
6595 {
6596         int ret = 0;
6597
6598         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6599                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6600                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6601                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6602                         if (!ret)
6603                                 return 0;
6604                         if (ret < 0)
6605                                 return ret;
6606                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6607                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6608                 } else {
6609                         return 0;
6610                 }
6611                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6612                 ret = 0;
6613         }
6614
6615         sctx->left_path = left_path;
6616         sctx->right_path = right_path;
6617         sctx->cmp_key = key;
6618
6619         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6620         if (ret < 0)
6621                 goto out;
6622
6623         /* Ignore non-FS objects */
6624         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6625             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6626                 goto out;
6627
6628         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6629                 ret = changed_inode(sctx, result);
6630         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6631                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6632                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6633                         ret = changed_ref(sctx, result);
6634                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6635                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6636                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6637                         ret = changed_extent(sctx, result);
6638         }
6639
6640 out:
6641         return ret;
6642 }
6643
6644 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6645 {
6646         int ret;
6647         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6648         struct btrfs_key key;
6649         struct btrfs_path *path;
6650         struct extent_buffer *eb;
6651         int slot;
6652
6653         path = alloc_path_for_send();
6654         if (!path)
6655                 return -ENOMEM;
6656
6657         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6658         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6659         key.offset = 0;
6660
6661         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6662         if (ret < 0)
6663                 goto out;
6664         if (ret)
6665                 goto out_finish;
6666
6667         while (1) {
6668                 eb = path->nodes[0];
6669                 slot = path->slots[0];
6670                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6671
6672                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6673                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6674                 if (ret < 0)
6675                         goto out;
6676
6677                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6678                 if (ret < 0)
6679                         goto out;
6680                 if (ret) {
6681                         ret  = 0;
6682                         break;
6683                 }
6684         }
6685
6686 out_finish:
6687         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6688
6689 out:
6690         btrfs_free_path(path);
6691         return ret;
6692 }
6693
6694 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level)
6695 {
6696         struct extent_buffer *eb;
6697
6698         BUG_ON(*level == 0);
6699         eb = btrfs_read_node_slot(path->nodes[*level], path->slots[*level]);
6700         if (IS_ERR(eb))
6701                 return PTR_ERR(eb);
6702
6703         path->nodes[*level - 1] = eb;
6704         path->slots[*level - 1] = 0;
6705         (*level)--;
6706         return 0;
6707 }
6708
6709 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6710                                     int *level, int root_level)
6711 {
6712         int ret = 0;
6713         int nritems;
6714         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6715
6716         path->slots[*level]++;
6717
6718         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6719                 if (*level == root_level)
6720                         return -1;
6721
6722                 /* move upnext */
6723                 path->slots[*level] = 0;
6724                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6725                 path->nodes[*level] = NULL;
6726                 (*level)++;
6727                 path->slots[*level]++;
6728
6729                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6730                 ret = 1;
6731         }
6732         return ret;
6733 }
6734
6735 /*
6736  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6737  * or down.
6738  */
6739 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6740                         int *level, int root_level,
6741                         int allow_down,
6742                         struct btrfs_key *key)
6743 {
6744         int ret;
6745
6746         if (*level == 0 || !allow_down) {
6747                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6748         } else {
6749                 ret = tree_move_down(path, level);
6750         }
6751         if (ret >= 0) {
6752                 if (*level == 0)
6753                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6754                                         path->slots[*level]);
6755                 else
6756                         btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6757                                         path->slots[*level]);
6758         }
6759         return ret;
6760 }
6761
6762 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6763                              struct btrfs_path *right_path,
6764                              char *tmp_buf)
6765 {
6766         int cmp;
6767         int len1, len2;
6768         unsigned long off1, off2;
6769
6770         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6771         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6772         if (len1 != len2)
6773                 return 1;
6774
6775         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6776         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6777                                 right_path->slots[0]);
6778
6779         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6780
6781         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6782         if (cmp)
6783                 return 1;
6784         return 0;
6785 }
6786
6787 /*
6788  * This function compares two trees and calls the provided callback for
6789  * every changed/new/deleted item it finds.
6790  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
6791  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
6792  *
6793  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
6794  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
6795  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
6796  *
6797  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
6798  * If it detects a change, it aborts immediately.
6799  */
6800 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
6801                         struct btrfs_root *right_root, struct send_ctx *sctx)
6802 {
6803         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
6804         int ret;
6805         int cmp;
6806         struct btrfs_path *left_path = NULL;
6807         struct btrfs_path *right_path = NULL;
6808         struct btrfs_key left_key;
6809         struct btrfs_key right_key;
6810         char *tmp_buf = NULL;
6811         int left_root_level;
6812         int right_root_level;
6813         int left_level;
6814         int right_level;
6815         int left_end_reached;
6816         int right_end_reached;
6817         int advance_left;
6818         int advance_right;
6819         u64 left_blockptr;
6820         u64 right_blockptr;
6821         u64 left_gen;
6822         u64 right_gen;
6823
6824         left_path = btrfs_alloc_path();
6825         if (!left_path) {
6826                 ret = -ENOMEM;
6827                 goto out;
6828         }
6829         right_path = btrfs_alloc_path();
6830         if (!right_path) {
6831                 ret = -ENOMEM;
6832                 goto out;
6833         }
6834
6835         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
6836         if (!tmp_buf) {
6837                 ret = -ENOMEM;
6838                 goto out;
6839         }
6840
6841         left_path->search_commit_root = 1;
6842         left_path->skip_locking = 1;
6843         right_path->search_commit_root = 1;
6844         right_path->skip_locking = 1;
6845
6846         /*
6847          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
6848          *
6849          * If both trees are at level 0
6850          *   Compare keys of current items
6851          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
6852          *       and repeat
6853          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
6854          *       and repeat
6855          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
6856          *       needed, advance both trees and repeat
6857          * If both trees are at the same level but not at level 0
6858          *   Compare keys of current nodes/leafs
6859          *     If left < right advance left tree and repeat
6860          *     If left > right advance right tree and repeat
6861          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
6862          *       If they match advance both trees but stay at the same level
6863          *         and repeat
6864          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
6865          *         deeper and repeat
6866          * If tree levels are different
6867          *   Advance the tree that needs it and repeat
6868          *
6869          * Advancing a tree means:
6870          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
6871          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
6872          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
6873          *   node or a leaf.
6874          *
6875          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
6876          *   level deeper.
6877          *
6878          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
6879          *   the right if possible or go up and right.
6880          */
6881
6882         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6883         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
6884         left_root_level = left_level;
6885         left_path->nodes[left_level] =
6886                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
6887         if (!left_path->nodes[left_level]) {
6888                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6889                 ret = -ENOMEM;
6890                 goto out;
6891         }
6892
6893         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
6894         right_root_level = right_level;
6895         right_path->nodes[right_level] =
6896                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
6897         if (!right_path->nodes[right_level]) {
6898                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6899                 ret = -ENOMEM;
6900                 goto out;
6901         }
6902         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6903
6904         if (left_level == 0)
6905                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6906                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6907         else
6908                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6909                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6910         if (right_level == 0)
6911                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6912                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6913         else
6914                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6915                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6916
6917         left_end_reached = right_end_reached = 0;
6918         advance_left = advance_right = 0;
6919
6920         while (1) {
6921                 cond_resched();
6922                 if (advance_left && !left_end_reached) {
6923                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
6924                                         left_root_level,
6925                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6926                                         &left_key);
6927                         if (ret == -1)
6928                                 left_end_reached = ADVANCE;
6929                         else if (ret < 0)
6930                                 goto out;
6931                         advance_left = 0;
6932                 }
6933                 if (advance_right && !right_end_reached) {
6934                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
6935                                         right_root_level,
6936                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6937                                         &right_key);
6938                         if (ret == -1)
6939                                 right_end_reached = ADVANCE;
6940                         else if (ret < 0)
6941                                 goto out;
6942                         advance_right = 0;
6943                 }
6944
6945                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
6946                         ret = 0;
6947                         goto out;
6948                 } else if (left_end_reached) {
6949                         if (right_level == 0) {
6950                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6951                                                 &right_key,
6952                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6953                                                 sctx);
6954                                 if (ret < 0)
6955                                         goto out;
6956                         }
6957                         advance_right = ADVANCE;
6958                         continue;
6959                 } else if (right_end_reached) {
6960                         if (left_level == 0) {
6961                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6962                                                 &left_key,
6963                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6964                                                 sctx);
6965                                 if (ret < 0)
6966                                         goto out;
6967                         }
6968                         advance_left = ADVANCE;
6969                         continue;
6970                 }
6971
6972                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
6973                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6974                         if (cmp < 0) {
6975                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6976                                                 &left_key,
6977                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6978                                                 sctx);
6979                                 if (ret < 0)
6980                                         goto out;
6981                                 advance_left = ADVANCE;
6982                         } else if (cmp > 0) {
6983                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6984                                                 &right_key,
6985                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6986                                                 sctx);
6987                                 if (ret < 0)
6988                                         goto out;
6989                                 advance_right = ADVANCE;
6990                         } else {
6991                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
6992
6993                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
6994                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
6995                                                         tmp_buf);
6996                                 if (ret)
6997                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6998                                 else
6999                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
7000                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7001                                                  &left_key, result, sctx);
7002                                 if (ret < 0)
7003                                         goto out;
7004                                 advance_left = ADVANCE;
7005                                 advance_right = ADVANCE;
7006                         }
7007                 } else if (left_level == right_level) {
7008                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7009                         if (cmp < 0) {
7010                                 advance_left = ADVANCE;
7011                         } else if (cmp > 0) {
7012                                 advance_right = ADVANCE;
7013                         } else {
7014                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7015                                                 left_path->nodes[left_level],
7016                                                 left_path->slots[left_level]);
7017                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7018                                                 right_path->nodes[right_level],
7019                                                 right_path->slots[right_level]);
7020                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7021                                                 left_path->nodes[left_level],
7022                                                 left_path->slots[left_level]);
7023                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7024                                                 right_path->nodes[right_level],
7025                                                 right_path->slots[right_level]);
7026                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
7027                                     left_gen == right_gen) {
7028                                         /*
7029                                          * As we're on a shared block, don't
7030                                          * allow to go deeper.
7031                                          */
7032                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7033                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7034                                 } else {
7035                                         advance_left = ADVANCE;
7036                                         advance_right = ADVANCE;
7037                                 }
7038                         }
7039                 } else if (left_level < right_level) {
7040                         advance_right = ADVANCE;
7041                 } else {
7042                         advance_left = ADVANCE;
7043                 }
7044         }
7045
7046 out:
7047         btrfs_free_path(left_path);
7048         btrfs_free_path(right_path);
7049         kvfree(tmp_buf);
7050         return ret;
7051 }
7052
7053 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
7054 {
7055         int ret;
7056
7057         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
7058                 ret = send_header(sctx);
7059                 if (ret < 0)
7060                         goto out;
7061         }
7062
7063         ret = send_subvol_begin(sctx);
7064         if (ret < 0)
7065                 goto out;
7066
7067         if (sctx->parent_root) {
7068                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
7069                 if (ret < 0)
7070                         goto out;
7071                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
7072                 if (ret < 0)
7073                         goto out;
7074         } else {
7075                 ret = full_send_tree(sctx);
7076                 if (ret < 0)
7077                         goto out;
7078         }
7079
7080 out:
7081         free_recorded_refs(sctx);
7082         return ret;
7083 }
7084
7085 /*
7086  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
7087  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
7088  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
7089  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
7090  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
7091  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
7092  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
7093  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
7094  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
7095  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
7096  * current root) or not.
7097  */
7098 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
7099 {
7100         int i;
7101         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
7102
7103 again:
7104         if (sctx->parent_root &&
7105             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
7106                 goto commit_trans;
7107
7108         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7109                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
7110                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
7111                         goto commit_trans;
7112
7113         if (trans)
7114                 return btrfs_end_transaction(trans);
7115
7116         return 0;
7117
7118 commit_trans:
7119         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
7120         if (!trans) {
7121                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
7122                 if (IS_ERR(trans))
7123                         return PTR_ERR(trans);
7124                 goto again;
7125         }
7126
7127         return btrfs_commit_transaction(trans);
7128 }
7129
7130 /*
7131  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7132  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7133  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7134  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7135  * a send operation then uses the subvolume.
7136  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7137  */
7138 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7139 {
7140         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7141         int ret;
7142         int i;
7143
7144         if (root) {
7145                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7146                 if (ret)
7147                         return ret;
7148                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7149         }
7150
7151         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7152                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7153                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7154                 if (ret)
7155                         return ret;
7156                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7157         }
7158
7159         return 0;
7160 }
7161
7162 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7163 {
7164         spin_lock(&root->root_item_lock);
7165         root->send_in_progress--;
7166         /*
7167          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7168          * can't blindly reset it to 0.
7169          */
7170         if (root->send_in_progress < 0)
7171                 btrfs_err(root->fs_info,
7172                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7173                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7174         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7175 }
7176
7177 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7178 {
7179         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7180 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7181                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7182 }
7183
7184 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7185 {
7186         int ret = 0;
7187         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7188         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7189         struct btrfs_root *clone_root;
7190         struct send_ctx *sctx = NULL;
7191         u32 i;
7192         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7193         int clone_sources_to_rollback = 0;
7194         size_t alloc_size;
7195         int sort_clone_roots = 0;
7196
7197         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7198                 return -EPERM;
7199
7200         /*
7201          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7202          * making it RW. This also protects against deletion.
7203          */
7204         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7205         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7206                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7207                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7208                 return -EAGAIN;
7209         }
7210         send_root->send_in_progress++;
7211         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7212
7213         /*
7214          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7215          * not RO.
7216          */
7217         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7218                 ret = -EPERM;
7219                 goto out;
7220         }
7221
7222         /*
7223          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7224          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7225          * access_ok.
7226          */
7227         if (arg->clone_sources_count >
7228             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7229                 ret = -EINVAL;
7230                 goto out;
7231         }
7232
7233         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7234                 ret = -EINVAL;
7235                 goto out;
7236         }
7237
7238         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7239         if (!sctx) {
7240                 ret = -ENOMEM;
7241                 goto out;
7242         }
7243
7244         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7245         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7246         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7247         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7248
7249         sctx->flags = arg->flags;
7250
7251         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7252         if (!sctx->send_filp) {
7253                 ret = -EBADF;
7254                 goto out;
7255         }
7256
7257         sctx->send_root = send_root;
7258         /*
7259          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7260          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7261          */
7262         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7263                 ret = -EPERM;
7264                 goto out;
7265         }
7266
7267         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7268
7269         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7270         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7271         if (!sctx->send_buf) {
7272                 ret = -ENOMEM;
7273                 goto out;
7274         }
7275
7276         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7277         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7278         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7279
7280         sctx->clone_roots = kvcalloc(sizeof(*sctx->clone_roots),
7281                                      arg->clone_sources_count + 1,
7282                                      GFP_KERNEL);
7283         if (!sctx->clone_roots) {
7284                 ret = -ENOMEM;
7285                 goto out;
7286         }
7287
7288         alloc_size = array_size(sizeof(*arg->clone_sources),
7289                                 arg->clone_sources_count);
7290
7291         if (arg->clone_sources_count) {
7292                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7293                 if (!clone_sources_tmp) {
7294                         ret = -ENOMEM;
7295                         goto out;
7296                 }
7297
7298                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7299                                 alloc_size);
7300                 if (ret) {
7301                         ret = -EFAULT;
7302                         goto out;
7303                 }
7304
7305                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7306                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7307                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7308                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7309                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7310                                 goto out;
7311                         }
7312                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7313                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7314                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7315                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7316                                 btrfs_put_root(clone_root);
7317                                 ret = -EPERM;
7318                                 goto out;
7319                         }
7320                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7321                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7322                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7323                                 btrfs_put_root(clone_root);
7324                                 ret = -EAGAIN;
7325                                 goto out;
7326                         }
7327                         clone_root->send_in_progress++;
7328                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7329
7330                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7331                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7332                 }
7333                 kvfree(clone_sources_tmp);
7334                 clone_sources_tmp = NULL;
7335         }
7336
7337         if (arg->parent_root) {
7338                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7339                                                       true);
7340                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7341                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7342                         goto out;
7343                 }
7344
7345                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7346                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7347                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7348                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7349                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7350                         ret = -EPERM;
7351                         goto out;
7352                 }
7353                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7354                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7355                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7356                         ret = -EAGAIN;
7357                         goto out;
7358                 }
7359                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7360         }
7361
7362         /*
7363          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7364          * is behind the current send position. This is checked while searching
7365          * for possible clone sources.
7366          */
7367         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7368                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7369
7370         /* We do a bsearch later */
7371         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7372                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7373                         NULL);
7374         sort_clone_roots = 1;
7375
7376         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7377         if (ret)
7378                 goto out;
7379
7380         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7381         if (ret)
7382                 goto out;
7383
7384         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7385         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
7386                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7387                 btrfs_warn_rl(fs_info,
7388                 "cannot run send because a balance operation is in progress");
7389                 ret = -EAGAIN;
7390                 goto out;
7391         }
7392         fs_info->send_in_progress++;
7393         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7394
7395         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
7396         ret = send_subvol(sctx);
7397         current->journal_info = NULL;
7398         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7399         fs_info->send_in_progress--;
7400         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7401         if (ret < 0)
7402                 goto out;
7403
7404         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7405                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7406                 if (ret < 0)
7407                         goto out;
7408                 ret = send_cmd(sctx);
7409                 if (ret < 0)
7410                         goto out;
7411         }
7412
7413 out:
7414         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7415         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7416                 struct rb_node *n;
7417                 struct pending_dir_move *pm;
7418
7419                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7420                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7421                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7422                         struct pending_dir_move *pm2;
7423
7424                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7425                                                struct pending_dir_move, list);
7426                         free_pending_move(sctx, pm2);
7427                 }
7428                 free_pending_move(sctx, pm);
7429         }
7430
7431         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7432         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7433                 struct rb_node *n;
7434                 struct waiting_dir_move *dm;
7435
7436                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7437                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7438                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7439                 kfree(dm);
7440         }
7441
7442         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7443         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7444                 struct rb_node *n;
7445                 struct orphan_dir_info *odi;
7446
7447                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7448                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7449                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7450         }
7451
7452         if (sort_clone_roots) {
7453                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7454                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7455                                         sctx->clone_roots[i].root);
7456                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7457                 }
7458         } else {
7459                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7460                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7461                                         sctx->clone_roots[i].root);
7462                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7463                 }
7464
7465                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7466         }
7467         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7468                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7469                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7470         }
7471
7472         kvfree(clone_sources_tmp);
7473
7474         if (sctx) {
7475                 if (sctx->send_filp)
7476                         fput(sctx->send_filp);
7477
7478                 kvfree(sctx->clone_roots);
7479                 kvfree(sctx->send_buf);
7480
7481                 name_cache_free(sctx);
7482
7483                 kfree(sctx);
7484         }
7485
7486         return ret;
7487 }