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         bool orphanized;
 240 };
 241
 242 struct orphan_dir_info {
 243         struct rb_node node;
 244         u64 ino;
 245         u64 gen;
 246         u64 last_dir_index_offset;
 247 };
 248
 249 struct name_cache_entry {
 250         struct list_head list;
 251         /*
 252          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 253          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 254          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 255          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 256          * entries where two entries have the same inum but different
 257          * generations.
 258          */
 259         struct list_head radix_list;
 260         u64 ino;
 261         u64 gen;
 262         u64 parent_ino;
 263         u64 parent_gen;
 264         int ret;
 265         int need_later_update;
 266         int name_len;
 267         char name[];
 268 };
 269
 270 #define ADVANCE                                                 1
 271 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
 272
 273 enum btrfs_compare_tree_result {
 274         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
 275         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
 276         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
 277         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
 278 };
 279
 280 __cold
 281 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 282                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 283                                         const char *what)
 284 {
 285         const char *result_string;
 286
 287         switch (result) {
 288         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 289                 result_string = "new";
 290                 break;
 291         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 292                 result_string = "deleted";
 293                 break;
 294         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 295                 result_string = "updated";
 296                 break;
 297         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 298                 ASSERT(0);
 299                 result_string = "unchanged";
 300                 break;
 301         default:
 302                 ASSERT(0);
 303                 result_string = "unexpected";
 304         }
 305
 306         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 307                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 308                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 309                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 310                   (sctx->parent_root ?
 311                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 312 }
 313
 314 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 315
 316 static struct waiting_dir_move *
 317 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 318
 319 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
 320
 321 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 322 {
 323         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 324                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 325                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 326 }
 327
 328 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 329 {
 330         if (p->reversed) {
 331                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 332                 p->end = p->start;
 333                 *p->start = 0;
 334         } else {
 335                 p->start = p->buf;
 336                 p->end = p->start;
 337                 *p->start = 0;
 338         }
 339 }
 340
 341 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 342 {
 343         struct fs_path *p;
 344
 345         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 346         if (!p)
 347                 return NULL;
 348         p->reversed = 0;
 349         p->buf = p->inline_buf;
 350         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 351         fs_path_reset(p);
 352         return p;
 353 }
 354
 355 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 356 {
 357         struct fs_path *p;
 358
 359         p = fs_path_alloc();
 360         if (!p)
 361                 return NULL;
 362         p->reversed = 1;
 363         fs_path_reset(p);
 364         return p;
 365 }
 366
 367 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 368 {
 369         if (!p)
 370                 return;
 371         if (p->buf != p->inline_buf)
 372                 kfree(p->buf);
 373         kfree(p);
 374 }
 375
 376 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 377 {
 378         return p->end - p->start;
 379 }
 380
 381 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 382 {
 383         char *tmp_buf;
 384         int path_len;
 385         int old_buf_len;
 386
 387         len++;
 388
 389         if (p->buf_len >= len)
 390                 return 0;
 391
 392         if (len > PATH_MAX) {
 393                 WARN_ON(1);
 394                 return -ENOMEM;
 395         }
 396
 397         path_len = p->end - p->start;
 398         old_buf_len = p->buf_len;
 399
 400         /*
 401          * First time the inline_buf does not suffice
 402          */
 403         if (p->buf == p->inline_buf) {
 404                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 405                 if (tmp_buf)
 406                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 407         } else {
 408                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 409         }
 410         if (!tmp_buf)
 411                 return -ENOMEM;
 412         p->buf = tmp_buf;
 413         /*
 414          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 415          * happen most of the time
 416          */
 417         p->buf_len = ksize(p->buf);
 418
 419         if (p->reversed) {
 420                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 421                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 422                 p->start = p->end - path_len;
 423                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 424         } else {
 425                 p->start = p->buf;
 426                 p->end = p->start + path_len;
 427         }
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 432                                    char **prepared)
 433 {
 434         int ret;
 435         int new_len;
 436
 437         new_len = p->end - p->start + name_len;
 438         if (p->start != p->end)
 439                 new_len++;
 440         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 441         if (ret < 0)
 442                 goto out;
 443
 444         if (p->reversed) {
 445                 if (p->start != p->end)
 446                         *--p->start = '/';
 447                 p->start -= name_len;
 448                 *prepared = p->start;
 449         } else {
 450                 if (p->start != p->end)
 451                         *p->end++ = '/';
 452                 *prepared = p->end;
 453                 p->end += name_len;
 454                 *p->end = 0;
 455         }
 456
 457 out:
 458         return ret;
 459 }
 460
 461 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 462 {
 463         int ret;
 464         char *prepared;
 465
 466         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 467         if (ret < 0)
 468                 goto out;
 469         memcpy(prepared, name, name_len);
 470
 471 out:
 472         return ret;
 473 }
 474
 475 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 476 {
 477         int ret;
 478         char *prepared;
 479
 480         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 481         if (ret < 0)
 482                 goto out;
 483         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 484
 485 out:
 486         return ret;
 487 }
 488
 489 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 490                                           struct extent_buffer *eb,
 491                                           unsigned long off, int len)
 492 {
 493         int ret;
 494         char *prepared;
 495
 496         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 497         if (ret < 0)
 498                 goto out;
 499
 500         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 501
 502 out:
 503         return ret;
 504 }
 505
 506 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 507 {
 508         int ret;
 509
 510         p->reversed = from->reversed;
 511         fs_path_reset(p);
 512
 513         ret = fs_path_add_path(p, from);
 514
 515         return ret;
 516 }
 517
 518
 519 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 520 {
 521         char *tmp;
 522         int len;
 523
 524         if (!p->reversed)
 525                 return;
 526
 527         tmp = p->start;
 528         len = p->end - p->start;
 529         p->start = p->buf;
 530         p->end = p->start + len;
 531         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 532         p->reversed = 0;
 533 }
 534
 535 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 536 {
 537         struct btrfs_path *path;
 538
 539         path = btrfs_alloc_path();
 540         if (!path)
 541                 return NULL;
 542         path->search_commit_root = 1;
 543         path->skip_locking = 1;
 544         path->need_commit_sem = 1;
 545         return path;
 546 }
 547
 548 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 549 {
 550         int ret;
 551         u32 pos = 0;
 552
 553         while (pos < len) {
 554                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 555                 /* TODO handle that correctly */
 556                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 557                         continue;
 558                 }*/
 559                 if (ret < 0)
 560                         return ret;
 561                 if (ret == 0) {
 562                         return -EIO;
 563                 }
 564                 pos += ret;
 565         }
 566
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 571 {
 572         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 573         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 574         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 575
 576         if (unlikely(left < total_len))
 577                 return -EOVERFLOW;
 578
 579         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 580         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
 581         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
 582         memcpy(hdr + 1, data, len);
 583         sctx->send_size += total_len;
 584
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 589         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 590                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 591         {                                                               \
 592                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 593                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 594         }
 595
 596 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 597
 598 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 599                           const char *str, int len)
 600 {
 601         if (len == -1)
 602                 len = strlen(str);
 603         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 604 }
 605
 606 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 607                         const u8 *uuid)
 608 {
 609         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 610 }
 611
 612 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 613                                   struct extent_buffer *eb,
 614                                   struct btrfs_timespec *ts)
 615 {
 616         struct btrfs_timespec bts;
 617         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 618         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 619 }
 620
 621
 622 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 623         do { \
 624                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 625                 if (ret < 0) \
 626                         goto tlv_put_failure; \
 627         } while (0)
 628
 629 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 630         do { \
 631                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 632                 if (ret < 0) \
 633                         goto tlv_put_failure; \
 634         } while (0)
 635
 636 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 637 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 638 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 639 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 640 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 641         do { \
 642                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 643                 if (ret < 0) \
 644                         goto tlv_put_failure; \
 645         } while (0)
 646 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 647         do { \
 648                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 649                         p->end - p->start); \
 650                 if (ret < 0) \
 651                         goto tlv_put_failure; \
 652         } while(0)
 653 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 654         do { \
 655                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 656                 if (ret < 0) \
 657                         goto tlv_put_failure; \
 658         } while (0)
 659 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 660         do { \
 661                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 662                 if (ret < 0) \
 663                         goto tlv_put_failure; \
 664         } while (0)
 665
 666 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 667 {
 668         struct btrfs_stream_header hdr;
 669
 670         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 671         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 672
 673         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 674                                         &sctx->send_off);
 675 }
 676
 677 /*
 678  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 679  */
 680 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 681 {
 682         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 683
 684         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 685                 return -EINVAL;
 686
 687         BUG_ON(sctx->send_size);
 688
 689         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 690         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 691         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
 692
 693         return 0;
 694 }
 695
 696 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 697 {
 698         int ret;
 699         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 700         u32 crc;
 701
 702         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 703         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
 704         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
 705
 706         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 707         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
 708
 709         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 710                                         &sctx->send_off);
 711
 712         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 713         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 714         sctx->send_size = 0;
 715
 716         return ret;
 717 }
 718
 719 /*
 720  * Sends a move instruction to user space
 721  */
 722 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 723                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 724 {
 725         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 726         int ret;
 727
 728         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 729
 730         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 731         if (ret < 0)
 732                 goto out;
 733
 734         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 735         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 736
 737         ret = send_cmd(sctx);
 738
 739 tlv_put_failure:
 740 out:
 741         return ret;
 742 }
 743
 744 /*
 745  * Sends a link instruction to user space
 746  */
 747 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 748                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 749 {
 750         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 751         int ret;
 752
 753         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 754
 755         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 756         if (ret < 0)
 757                 goto out;
 758
 759         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 760         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 761
 762         ret = send_cmd(sctx);
 763
 764 tlv_put_failure:
 765 out:
 766         return ret;
 767 }
 768
 769 /*
 770  * Sends an unlink instruction to user space
 771  */
 772 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 773 {
 774         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 775         int ret;
 776
 777         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 778
 779         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 780         if (ret < 0)
 781                 goto out;
 782
 783         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 784
 785         ret = send_cmd(sctx);
 786
 787 tlv_put_failure:
 788 out:
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Sends a rmdir instruction to user space
 794  */
 795 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 796 {
 797         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 798         int ret;
 799
 800         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 801
 802         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 803         if (ret < 0)
 804                 goto out;
 805
 806         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 807
 808         ret = send_cmd(sctx);
 809
 810 tlv_put_failure:
 811 out:
 812         return ret;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 817  */
 818 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 819                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 820                           u64 *gid, u64 *rdev)
 821 {
 822         int ret;
 823         struct btrfs_inode_item *ii;
 824         struct btrfs_key key;
 825
 826         key.objectid = ino;
 827         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 828         key.offset = 0;
 829         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 830         if (ret) {
 831                 if (ret > 0)
 832                         ret = -ENOENT;
 833                 return ret;
 834         }
 835
 836         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 837                         struct btrfs_inode_item);
 838         if (size)
 839                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 840         if (gen)
 841                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 842         if (mode)
 843                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 844         if (uid)
 845                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 846         if (gid)
 847                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 848         if (rdev)
 849                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 850
 851         return ret;
 852 }
 853
 854 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 855                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 856                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 857                           u64 *rdev)
 858 {
 859         struct btrfs_path *path;
 860         int ret;
 861
 862         path = alloc_path_for_send();
 863         if (!path)
 864                 return -ENOMEM;
 865         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 866                                rdev);
 867         btrfs_free_path(path);
 868         return ret;
 869 }
 870
 871 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 872                                    struct fs_path *p,
 873                                    void *ctx);
 874
 875 /*
 876  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 877  * btrfs_inode_extref.
 878  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 879  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 880  *
 881  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 882  */
 883 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 884                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 885                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 886 {
 887         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 888         struct btrfs_item *item;
 889         struct btrfs_inode_ref *iref;
 890         struct btrfs_inode_extref *extref;
 891         struct btrfs_path *tmp_path;
 892         struct fs_path *p;
 893         u32 cur = 0;
 894         u32 total;
 895         int slot = path->slots[0];
 896         u32 name_len;
 897         char *start;
 898         int ret = 0;
 899         int num = 0;
 900         int index;
 901         u64 dir;
 902         unsigned long name_off;
 903         unsigned long elem_size;
 904         unsigned long ptr;
 905
 906         p = fs_path_alloc_reversed();
 907         if (!p)
 908                 return -ENOMEM;
 909
 910         tmp_path = alloc_path_for_send();
 911         if (!tmp_path) {
 912                 fs_path_free(p);
 913                 return -ENOMEM;
 914         }
 915
 916
 917         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 918                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 919                                                     struct btrfs_inode_ref);
 920                 item = btrfs_item_nr(slot);
 921                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 922                 elem_size = sizeof(*iref);
 923         } else {
 924                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 925                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 926                 elem_size = sizeof(*extref);
 927         }
 928
 929         while (cur < total) {
 930                 fs_path_reset(p);
 931
 932                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 933                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 934                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 935                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 936                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 937                         dir = found_key->offset;
 938                 } else {
 939                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 940                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 941                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 942                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 943                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 944                 }
 945
 946                 if (resolve) {
 947                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 948                                                   name_off, eb, dir,
 949                                                   p->buf, p->buf_len);
 950                         if (IS_ERR(start)) {
 951                                 ret = PTR_ERR(start);
 952                                 goto out;
 953                         }
 954                         if (start < p->buf) {
 955                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 956                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 957                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 958                                 if (ret < 0)
 959                                         goto out;
 960                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 961                                                           name_len, name_off,
 962                                                           eb, dir,
 963                                                           p->buf, p->buf_len);
 964                                 if (IS_ERR(start)) {
 965                                         ret = PTR_ERR(start);
 966                                         goto out;
 967                                 }
 968                                 BUG_ON(start < p->buf);
 969                         }
 970                         p->start = start;
 971                 } else {
 972                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 973                                                              name_len);
 974                         if (ret < 0)
 975                                 goto out;
 976                 }
 977
 978                 cur += elem_size + name_len;
 979                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 980                 if (ret)
 981                         goto out;
 982                 num++;
 983         }
 984
 985 out:
 986         btrfs_free_path(tmp_path);
 987         fs_path_free(p);
 988         return ret;
 989 }
 990
 991 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
 992                                   const char *name, int name_len,
 993                                   const char *data, int data_len,
 994                                   u8 type, void *ctx);
 995
 996 /*
 997  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
 998  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 999  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1000  *
1001  * path must point to the dir item when called.
1002  */
1003 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1004                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1005 {
1006         int ret = 0;
1007         struct extent_buffer *eb;
1008         struct btrfs_item *item;
1009         struct btrfs_dir_item *di;
1010         struct btrfs_key di_key;
1011         char *buf = NULL;
1012         int buf_len;
1013         u32 name_len;
1014         u32 data_len;
1015         u32 cur;
1016         u32 len;
1017         u32 total;
1018         int slot;
1019         int num;
1020         u8 type;
1021
1022         /*
1023          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1024          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1025          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1026          * values are small.
1027          */
1028         buf_len = PATH_MAX;
1029         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1030         if (!buf) {
1031                 ret = -ENOMEM;
1032                 goto out;
1033         }
1034
1035         eb = path->nodes[0];
1036         slot = path->slots[0];
1037         item = btrfs_item_nr(slot);
1038         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1039         cur = 0;
1040         len = 0;
1041         total = btrfs_item_size(eb, item);
1042
1043         num = 0;
1044         while (cur < total) {
1045                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1046                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1047                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1048                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1049
1050                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1051                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1052                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1053                                 goto out;
1054                         }
1055                         if (name_len + data_len >
1056                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1057                                 ret = -E2BIG;
1058                                 goto out;
1059                         }
1060                 } else {
1061                         /*
1062                          * Path too long
1063                          */
1064                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1065                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1066                                 goto out;
1067                         }
1068                 }
1069
1070                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1071                         buf_len = name_len + data_len;
1072                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1073                                 vfree(buf);
1074                                 buf = NULL;
1075                         } else {
1076                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1077                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1078
1079                                 if (!tmp)
1080                                         kfree(buf);
1081                                 buf = tmp;
1082                         }
1083                         if (!buf) {
1084                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1085                                 if (!buf) {
1086                                         ret = -ENOMEM;
1087                                         goto out;
1088                                 }
1089                         }
1090                 }
1091
1092                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1093                                 name_len + data_len);
1094
1095                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1096                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1097                 cur += len;
1098
1099                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1100                                 data_len, type, ctx);
1101                 if (ret < 0)
1102                         goto out;
1103                 if (ret) {
1104                         ret = 0;
1105                         goto out;
1106                 }
1107
1108                 num++;
1109         }
1110
1111 out:
1112         kvfree(buf);
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1117                             struct fs_path *p, void *ctx)
1118 {
1119         int ret;
1120         struct fs_path *pt = ctx;
1121
1122         ret = fs_path_copy(pt, p);
1123         if (ret < 0)
1124                 return ret;
1125
1126         /* we want the first only */
1127         return 1;
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1132  * ref/hardlink, this is ignored.
1133  */
1134 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1135                           u64 ino, struct fs_path *path)
1136 {
1137         int ret;
1138         struct btrfs_key key, found_key;
1139         struct btrfs_path *p;
1140
1141         p = alloc_path_for_send();
1142         if (!p)
1143                 return -ENOMEM;
1144
1145         fs_path_reset(path);
1146
1147         key.objectid = ino;
1148         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1149         key.offset = 0;
1150
1151         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1152         if (ret < 0)
1153                 goto out;
1154         if (ret) {
1155                 ret = 1;
1156                 goto out;
1157         }
1158         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1159         if (found_key.objectid != ino ||
1160             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1161              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1162                 ret = -ENOENT;
1163                 goto out;
1164         }
1165
1166         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1167                                 __copy_first_ref, path);
1168         if (ret < 0)
1169                 goto out;
1170         ret = 0;
1171
1172 out:
1173         btrfs_free_path(p);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 struct backref_ctx {
1178         struct send_ctx *sctx;
1179
1180         /* number of total found references */
1181         u64 found;
1182
1183         /*
1184          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1185          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1186          */
1187         u64 cur_objectid;
1188         u64 cur_offset;
1189
1190         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1191         u64 extent_len;
1192
1193         /* data offset in the file extent item */
1194         u64 data_offset;
1195
1196         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1197         int found_itself;
1198 };
1199
1200 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1201 {
1202         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1203         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1204
1205         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1206                 return -1;
1207         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1208                 return 1;
1209         return 0;
1210 }
1211
1212 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1213 {
1214         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1215         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1216
1217         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1218                 return -1;
1219         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1220                 return 1;
1221         return 0;
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Called for every backref that is found for the current extent.
1226  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1227  */
1228 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1229 {
1230         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1231         struct clone_root *found;
1232
1233         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1234         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1235                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1236                         sizeof(struct clone_root),
1237                         __clone_root_cmp_bsearch);
1238         if (!found)
1239                 return 0;
1240
1241         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1242             ino == bctx->cur_objectid &&
1243             offset == bctx->cur_offset) {
1244                 bctx->found_itself = 1;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1249          * behind the current inode/offset.
1250          */
1251         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1252                 /*
1253                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1254                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1255                  * the destination of the stream.
1256                  */
1257                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1258                         return 0;
1259                 /*
1260                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1261                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1262                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1263                  * destination of the stream.
1264                  */
1265                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1266                     offset + bctx->extent_len >
1267                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1268                         return 0;
1269         }
1270
1271         bctx->found++;
1272         found->found_refs++;
1273         if (ino < found->ino) {
1274                 found->ino = ino;
1275                 found->offset = offset;
1276         } else if (found->ino == ino) {
1277                 /*
1278                  * same extent found more then once in the same file.
1279                  */
1280                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1281                         found->offset = offset;
1282         }
1283
1284         return 0;
1285 }
1286
1287 /*
1288  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1289  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1290  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1291  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1292  * inode+offset.
1293  *
1294  * path must point to the extent item when called.
1295  */
1296 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1297                              struct btrfs_path *path,
1298                              u64 ino, u64 data_offset,
1299                              u64 ino_size,
1300                              struct clone_root **found)
1301 {
1302         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1303         int ret;
1304         int extent_type;
1305         u64 logical;
1306         u64 disk_byte;
1307         u64 num_bytes;
1308         u64 extent_item_pos;
1309         u64 flags = 0;
1310         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1311         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1312         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1313         struct clone_root *cur_clone_root;
1314         struct btrfs_key found_key;
1315         struct btrfs_path *tmp_path;
1316         struct btrfs_extent_item *ei;
1317         int compressed;
1318         u32 i;
1319
1320         tmp_path = alloc_path_for_send();
1321         if (!tmp_path)
1322                 return -ENOMEM;
1323
1324         /* We only use this path under the commit sem */
1325         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1326
1327         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1328         if (!backref_ctx) {
1329                 ret = -ENOMEM;
1330                 goto out;
1331         }
1332
1333         if (data_offset >= ino_size) {
1334                 /*
1335                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1336                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1337                  * writing large files.
1338                  */
1339                 ret = 0;
1340                 goto out;
1341         }
1342
1343         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1344                         struct btrfs_file_extent_item);
1345         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1346         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1347                 ret = -ENOENT;
1348                 goto out;
1349         }
1350         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1351
1352         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1353         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1354         if (disk_byte == 0) {
1355                 ret = -ENOENT;
1356                 goto out;
1357         }
1358         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1359
1360         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1361         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1362                                   &found_key, &flags);
1363         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1364
1365         if (ret < 0)
1366                 goto out;
1367         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1368                 ret = -EIO;
1369                 goto out;
1370         }
1371
1372         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1373                             struct btrfs_extent_item);
1374         /*
1375          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1376          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1377          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1378          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1379          * a certain amount of references.
1380          */
1381         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1382                 ret = -ENOENT;
1383                 goto out;
1384         }
1385         btrfs_release_path(tmp_path);
1386
1387         /*
1388          * Setup the clone roots.
1389          */
1390         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1391                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1392                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1393                 cur_clone_root->offset = 0;
1394                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1395         }
1396
1397         backref_ctx->sctx = sctx;
1398         backref_ctx->found = 0;
1399         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1400         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1401         backref_ctx->found_itself = 0;
1402         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1403         /*
1404          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1405          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1406          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1407          * the physical extent locations. We must take this into account to
1408          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1409          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1410          * receiving end.
1411          */
1412         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1413                 backref_ctx->data_offset = 0;
1414         else
1415                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1416
1417         /*
1418          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1419          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1420          * __iterate_backrefs work.
1421          */
1422         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1423                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1424
1425         /*
1426          * Now collect all backrefs.
1427          */
1428         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1429                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1430         else
1431                 extent_item_pos = 0;
1432         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1433                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1434                                     backref_ctx, false);
1435
1436         if (ret < 0)
1437                 goto out;
1438
1439         if (!backref_ctx->found_itself) {
1440                 /* found a bug in backref code? */
1441                 ret = -EIO;
1442                 btrfs_err(fs_info,
1443                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1444                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1445                 goto out;
1446         }
1447
1448         btrfs_debug(fs_info,
1449                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1450                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1451
1452         if (!backref_ctx->found)
1453                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1454
1455         cur_clone_root = NULL;
1456         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1457                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1458                         if (!cur_clone_root)
1459                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1460                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1461                                 /* prefer clones from send_root over others */
1462                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1463                 }
1464
1465         }
1466
1467         if (cur_clone_root) {
1468                 *found = cur_clone_root;
1469                 ret = 0;
1470         } else {
1471                 ret = -ENOENT;
1472         }
1473
1474 out:
1475         btrfs_free_path(tmp_path);
1476         kfree(backref_ctx);
1477         return ret;
1478 }
1479
1480 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1481                         u64 ino,
1482                         struct fs_path *dest)
1483 {
1484         int ret;
1485         struct btrfs_path *path;
1486         struct btrfs_key key;
1487         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1488         u8 type;
1489         u8 compression;
1490         unsigned long off;
1491         int len;
1492
1493         path = alloc_path_for_send();
1494         if (!path)
1495                 return -ENOMEM;
1496
1497         key.objectid = ino;
1498         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1499         key.offset = 0;
1500         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1501         if (ret < 0)
1502                 goto out;
1503         if (ret) {
1504                 /*
1505                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1506                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1507                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1508                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1509                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1510                  * can delete the symlink.
1511                  */
1512                 btrfs_err(root->fs_info,
1513                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1514                           ino, root->root_key.objectid);
1515                 ret = -EIO;
1516                 goto out;
1517         }
1518
1519         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1520                         struct btrfs_file_extent_item);
1521         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1522         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1523         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1524         BUG_ON(compression);
1525
1526         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1527         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1528
1529         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1530
1531 out:
1532         btrfs_free_path(path);
1533         return ret;
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1538  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1539  */
1540 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1541                            u64 ino, u64 gen,
1542                            struct fs_path *dest)
1543 {
1544         int ret = 0;
1545         struct btrfs_path *path;
1546         struct btrfs_dir_item *di;
1547         char tmp[64];
1548         int len;
1549         u64 idx = 0;
1550
1551         path = alloc_path_for_send();
1552         if (!path)
1553                 return -ENOMEM;
1554
1555         while (1) {
1556                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1557                                 ino, gen, idx);
1558                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1559
1560                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1561                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1562                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1563                 btrfs_release_path(path);
1564                 if (IS_ERR(di)) {
1565                         ret = PTR_ERR(di);
1566                         goto out;
1567                 }
1568                 if (di) {
1569                         /* not unique, try again */
1570                         idx++;
1571                         continue;
1572                 }
1573
1574                 if (!sctx->parent_root) {
1575                         /* unique */
1576                         ret = 0;
1577                         break;
1578                 }
1579
1580                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1581                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1582                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1583                 btrfs_release_path(path);
1584                 if (IS_ERR(di)) {
1585                         ret = PTR_ERR(di);
1586                         goto out;
1587                 }
1588                 if (di) {
1589                         /* not unique, try again */
1590                         idx++;
1591                         continue;
1592                 }
1593                 /* unique */
1594                 break;
1595         }
1596
1597         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1598
1599 out:
1600         btrfs_free_path(path);
1601         return ret;
1602 }
1603
1604 enum inode_state {
1605         inode_state_no_change,
1606         inode_state_will_create,
1607         inode_state_did_create,
1608         inode_state_will_delete,
1609         inode_state_did_delete,
1610 };
1611
1612 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1613 {
1614         int ret;
1615         int left_ret;
1616         int right_ret;
1617         u64 left_gen;
1618         u64 right_gen;
1619
1620         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1621                         NULL, NULL);
1622         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1623                 goto out;
1624         left_ret = ret;
1625
1626         if (!sctx->parent_root) {
1627                 right_ret = -ENOENT;
1628         } else {
1629                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1630                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1631                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1632                         goto out;
1633                 right_ret = ret;
1634         }
1635
1636         if (!left_ret && !right_ret) {
1637                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1638                         ret = inode_state_no_change;
1639                 } else if (left_gen == gen) {
1640                         if (ino < sctx->send_progress)
1641                                 ret = inode_state_did_create;
1642                         else
1643                                 ret = inode_state_will_create;
1644                 } else if (right_gen == gen) {
1645                         if (ino < sctx->send_progress)
1646                                 ret = inode_state_did_delete;
1647                         else
1648                                 ret = inode_state_will_delete;
1649                 } else  {
1650                         ret = -ENOENT;
1651                 }
1652         } else if (!left_ret) {
1653                 if (left_gen == gen) {
1654                         if (ino < sctx->send_progress)
1655                                 ret = inode_state_did_create;
1656                         else
1657                                 ret = inode_state_will_create;
1658                 } else {
1659                         ret = -ENOENT;
1660                 }
1661         } else if (!right_ret) {
1662                 if (right_gen == gen) {
1663                         if (ino < sctx->send_progress)
1664                                 ret = inode_state_did_delete;
1665                         else
1666                                 ret = inode_state_will_delete;
1667                 } else {
1668                         ret = -ENOENT;
1669                 }
1670         } else {
1671                 ret = -ENOENT;
1672         }
1673
1674 out:
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1679 {
1680         int ret;
1681
1682         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1683                 return 1;
1684
1685         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1686         if (ret < 0)
1687                 goto out;
1688
1689         if (ret == inode_state_no_change ||
1690             ret == inode_state_did_create ||
1691             ret == inode_state_will_delete)
1692                 ret = 1;
1693         else
1694                 ret = 0;
1695
1696 out:
1697         return ret;
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1702  */
1703 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1704                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1705                                  u64 *found_inode,
1706                                  u8 *found_type)
1707 {
1708         int ret = 0;
1709         struct btrfs_dir_item *di;
1710         struct btrfs_key key;
1711         struct btrfs_path *path;
1712
1713         path = alloc_path_for_send();
1714         if (!path)
1715                 return -ENOMEM;
1716
1717         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1718                         dir, name, name_len, 0);
1719         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1720                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1721                 goto out;
1722         }
1723         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1724         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1725                 ret = -ENOENT;
1726                 goto out;
1727         }
1728         *found_inode = key.objectid;
1729         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1730
1731 out:
1732         btrfs_free_path(path);
1733         return ret;
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1738  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1739  */
1740 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1741                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1742 {
1743         int ret;
1744         struct btrfs_key key;
1745         struct btrfs_key found_key;
1746         struct btrfs_path *path;
1747         int len;
1748         u64 parent_dir;
1749
1750         path = alloc_path_for_send();
1751         if (!path)
1752                 return -ENOMEM;
1753
1754         key.objectid = ino;
1755         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1756         key.offset = 0;
1757
1758         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1759         if (ret < 0)
1760                 goto out;
1761         if (!ret)
1762                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1763                                 path->slots[0]);
1764         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1765             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1766              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1767                 ret = -ENOENT;
1768                 goto out;
1769         }
1770
1771         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1772                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1773                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1774                                       struct btrfs_inode_ref);
1775                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1776                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1777                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1778                                                      len);
1779                 parent_dir = found_key.offset;
1780         } else {
1781                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1782                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1783                                         struct btrfs_inode_extref);
1784                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1785                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1786                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1787                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1788         }
1789         if (ret < 0)
1790                 goto out;
1791         btrfs_release_path(path);
1792
1793         if (dir_gen) {
1794                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1795                                      NULL, NULL, NULL);
1796                 if (ret < 0)
1797                         goto out;
1798         }
1799
1800         *dir = parent_dir;
1801
1802 out:
1803         btrfs_free_path(path);
1804         return ret;
1805 }
1806
1807 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1808                         u64 ino, u64 dir,
1809                         const char *name, int name_len)
1810 {
1811         int ret;
1812         struct fs_path *tmp_name;
1813         u64 tmp_dir;
1814
1815         tmp_name = fs_path_alloc();
1816         if (!tmp_name)
1817                 return -ENOMEM;
1818
1819         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1820         if (ret < 0)
1821                 goto out;
1822
1823         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1824                 ret = 0;
1825                 goto out;
1826         }
1827
1828         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1829
1830 out:
1831         fs_path_free(tmp_name);
1832         return ret;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1837  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1838  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1839  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1840  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1841  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1842  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1843  * orphanizing is really required.
1844  */
1845 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1846                               const char *name, int name_len,
1847                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1848 {
1849         int ret = 0;
1850         u64 gen;
1851         u64 other_inode = 0;
1852         u8 other_type = 0;
1853
1854         if (!sctx->parent_root)
1855                 goto out;
1856
1857         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1858         if (ret <= 0)
1859                 goto out;
1860
1861         /*
1862          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1863          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1864          * and we can just unlink this entry.
1865          */
1866         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1867                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1868                                      NULL, NULL, NULL);
1869                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1870                         goto out;
1871                 if (ret) {
1872                         ret = 0;
1873                         goto out;
1874                 }
1875                 if (gen != dir_gen)
1876                         goto out;
1877         }
1878
1879         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1880                         &other_inode, &other_type);
1881         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1882                 goto out;
1883         if (ret) {
1884                 ret = 0;
1885                 goto out;
1886         }
1887
1888         /*
1889          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1890          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1891          * overwrite anything at this point in time.
1892          */
1893         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1894             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1895                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1896                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1897                 if (ret < 0)
1898                         goto out;
1899
1900                 ret = 1;
1901                 *who_ino = other_inode;
1902         } else {
1903                 ret = 0;
1904         }
1905
1906 out:
1907         return ret;
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1912  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1913  * thus the orphan name needs be used.
1914  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1915  * overwritten.
1916  */
1917 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1918                             u64 dir, u64 dir_gen,
1919                             u64 ino, u64 ino_gen,
1920                             const char *name, int name_len)
1921 {
1922         int ret = 0;
1923         u64 gen;
1924         u64 ow_inode;
1925         u8 other_type;
1926
1927         if (!sctx->parent_root)
1928                 goto out;
1929
1930         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1931         if (ret <= 0)
1932                 goto out;
1933
1934         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1935                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1936                                      NULL, NULL, NULL);
1937                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1938                         goto out;
1939                 if (ret) {
1940                         ret = 0;
1941                         goto out;
1942                 }
1943                 if (gen != dir_gen)
1944                         goto out;
1945         }
1946
1947         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1948         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1949                         &ow_inode, &other_type);
1950         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1951                 goto out;
1952         if (ret) {
1953                 /* was never and will never be overwritten */
1954                 ret = 0;
1955                 goto out;
1956         }
1957
1958         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1959                         NULL, NULL);
1960         if (ret < 0)
1961                 goto out;
1962
1963         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1964                 ret = 0;
1965                 goto out;
1966         }
1967
1968         /*
1969          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1970          * The current inode being processed might have been the one that caused
1971          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1972          * the current inode being processed.
1973          */
1974         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1975             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1976              gen == sctx->cur_inode_gen))
1977                 ret = 1;
1978         else
1979                 ret = 0;
1980
1981 out:
1982         return ret;
1983 }
1984
1985 /*
1986  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1987  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1988  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1989  */
1990 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1991 {
1992         int ret = 0;
1993         struct fs_path *name = NULL;
1994         u64 dir;
1995         u64 dir_gen;
1996
1997         if (!sctx->parent_root)
1998                 goto out;
1999
2000         name = fs_path_alloc();
2001         if (!name)
2002                 return -ENOMEM;
2003
2004         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2005         if (ret < 0)
2006                 goto out;
2007
2008         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2009                         name->start, fs_path_len(name));
2010
2011 out:
2012         fs_path_free(name);
2013         return ret;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2018  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2019  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2020  * In case of error, nce is kfreed.
2021  */
2022 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2023                              struct name_cache_entry *nce)
2024 {
2025         int ret = 0;
2026         struct list_head *nce_head;
2027
2028         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2029                         (unsigned long)nce->ino);
2030         if (!nce_head) {
2031                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2032                 if (!nce_head) {
2033                         kfree(nce);
2034                         return -ENOMEM;
2035                 }
2036                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2037
2038                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2039                 if (ret < 0) {
2040                         kfree(nce_head);
2041                         kfree(nce);
2042                         return ret;
2043                 }
2044         }
2045         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2046         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2047         sctx->name_cache_size++;
2048
2049         return ret;
2050 }
2051
2052 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2053                               struct name_cache_entry *nce)
2054 {
2055         struct list_head *nce_head;
2056
2057         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2058                         (unsigned long)nce->ino);
2059         if (!nce_head) {
2060                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2061               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2062                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2063         }
2064
2065         list_del(&nce->radix_list);
2066         list_del(&nce->list);
2067         sctx->name_cache_size--;
2068
2069         /*
2070          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2071          */
2072         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2073                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2074                 kfree(nce_head);
2075         }
2076 }
2077
2078 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2079                                                     u64 ino, u64 gen)
2080 {
2081         struct list_head *nce_head;
2082         struct name_cache_entry *cur;
2083
2084         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2085         if (!nce_head)
2086                 return NULL;
2087
2088         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2089                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2090                         return cur;
2091         }
2092         return NULL;
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2097  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2098  */
2099 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2100 {
2101         list_del(&nce->list);
2102         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2107  */
2108 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2109 {
2110         struct name_cache_entry *nce;
2111
2112         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2113                 return;
2114
2115         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2116                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2117                                 struct name_cache_entry, list);
2118                 name_cache_delete(sctx, nce);
2119                 kfree(nce);
2120         }
2121 }
2122
2123 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2124 {
2125         struct name_cache_entry *nce;
2126
2127         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2128                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2129                                 struct name_cache_entry, list);
2130                 name_cache_delete(sctx, nce);
2131                 kfree(nce);
2132         }
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2137  * Returns 0 if it succeeded.
2138  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2139  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2140  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2141  * Returns <0 in case of error.
2142  */
2143 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2144                                      u64 ino, u64 gen,
2145                                      u64 *parent_ino,
2146                                      u64 *parent_gen,
2147                                      struct fs_path *dest)
2148 {
2149         int ret;
2150         int nce_ret;
2151         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2152
2153         /*
2154          * First check if we already did a call to this function with the same
2155          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2156          * return the cached result.
2157          */
2158         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2159         if (nce) {
2160                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2161                         name_cache_delete(sctx, nce);
2162                         kfree(nce);
2163                         nce = NULL;
2164                 } else {
2165                         name_cache_used(sctx, nce);
2166                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2167                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2168                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2169                         if (ret < 0)
2170                                 goto out;
2171                         ret = nce->ret;
2172                         goto out;
2173                 }
2174         }
2175
2176         /*
2177          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2178          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2179          * __record_new_ref
2180          */
2181         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2182         if (ret < 0)
2183                 goto out;
2184
2185         if (!ret) {
2186                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2187                 if (ret < 0)
2188                         goto out;
2189                 ret = 1;
2190                 goto out_cache;
2191         }
2192
2193         /*
2194          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2195          * send_root or parent_root for ref lookup.
2196          */
2197         if (ino < sctx->send_progress)
2198                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2199                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2200         else
2201                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2202                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2203         if (ret < 0)
2204                 goto out;
2205
2206         /*
2207          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2208          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2209          */
2210         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2211                         dest->start, dest->end - dest->start);
2212         if (ret < 0)
2213                 goto out;
2214         if (ret) {
2215                 fs_path_reset(dest);
2216                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2217                 if (ret < 0)
2218                         goto out;
2219                 ret = 1;
2220         }
2221
2222 out_cache:
2223         /*
2224          * Store the result of the lookup in the name cache.
2225          */
2226         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2227         if (!nce) {
2228                 ret = -ENOMEM;
2229                 goto out;
2230         }
2231
2232         nce->ino = ino;
2233         nce->gen = gen;
2234         nce->parent_ino = *parent_ino;
2235         nce->parent_gen = *parent_gen;
2236         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2237         nce->ret = ret;
2238         strcpy(nce->name, dest->start);
2239
2240         if (ino < sctx->send_progress)
2241                 nce->need_later_update = 0;
2242         else
2243                 nce->need_later_update = 1;
2244
2245         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2246         if (nce_ret < 0)
2247                 ret = nce_ret;
2248         name_cache_clean_unused(sctx);
2249
2250 out:
2251         return ret;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2256  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2257  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2258  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2259  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2260  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2261  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2262  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2263  *
2264  * When do we have orphan inodes:
2265  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2266  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2267  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2268  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2269  *    orphan directory.
2270  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2271  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2272  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2273  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2274  *    the orphan inode.
2275  *
2276  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2277  * would be.
2278  */
2279 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2280                         struct fs_path *dest)
2281 {
2282         int ret = 0;
2283         struct fs_path *name = NULL;
2284         u64 parent_inode = 0;
2285         u64 parent_gen = 0;
2286         int stop = 0;
2287
2288         name = fs_path_alloc();
2289         if (!name) {
2290                 ret = -ENOMEM;
2291                 goto out;
2292         }
2293
2294         dest->reversed = 1;
2295         fs_path_reset(dest);
2296
2297         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2298                 struct waiting_dir_move *wdm;
2299
2300                 fs_path_reset(name);
2301
2302                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2303                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2304                         if (ret < 0)
2305                                 goto out;
2306                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2307                         break;
2308                 }
2309
2310                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2311                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2312                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2313                         stop = 1;
2314                 } else if (wdm) {
2315                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2316                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2317                 } else {
2318                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2319                                                         &parent_inode,
2320                                                         &parent_gen, name);
2321                         if (ret)
2322                                 stop = 1;
2323                 }
2324
2325                 if (ret < 0)
2326                         goto out;
2327
2328                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2329                 if (ret < 0)
2330                         goto out;
2331
2332                 ino = parent_inode;
2333                 gen = parent_gen;
2334         }
2335
2336 out:
2337         fs_path_free(name);
2338         if (!ret)
2339                 fs_path_unreverse(dest);
2340         return ret;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2345  */
2346 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2347 {
2348         int ret;
2349         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2350         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2351         struct btrfs_path *path;
2352         struct btrfs_key key;
2353         struct btrfs_root_ref *ref;
2354         struct extent_buffer *leaf;
2355         char *name = NULL;
2356         int namelen;
2357
2358         path = btrfs_alloc_path();
2359         if (!path)
2360                 return -ENOMEM;
2361
2362         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2363         if (!name) {
2364                 btrfs_free_path(path);
2365                 return -ENOMEM;
2366         }
2367
2368         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2369         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2370         key.offset = 0;
2371
2372         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2373                                 &key, path, 1, 0);
2374         if (ret < 0)
2375                 goto out;
2376         if (ret) {
2377                 ret = -ENOENT;
2378                 goto out;
2379         }
2380
2381         leaf = path->nodes[0];
2382         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2383         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2384             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2385                 ret = -ENOENT;
2386                 goto out;
2387         }
2388         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2389         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2390         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2391         btrfs_release_path(path);
2392
2393         if (parent_root) {
2394                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2395                 if (ret < 0)
2396                         goto out;
2397         } else {
2398                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2399                 if (ret < 0)
2400                         goto out;
2401         }
2402
2403         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2404
2405         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2406                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2407                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2408         else
2409                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2410                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2411
2412         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2413                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2414         if (parent_root) {
2415                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2416                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2417                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2418                 else
2419                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2420                                      parent_root->root_item.uuid);
2421                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2422                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2423         }
2424
2425         ret = send_cmd(sctx);
2426
2427 tlv_put_failure:
2428 out:
2429         btrfs_free_path(path);
2430         kfree(name);
2431         return ret;
2432 }
2433
2434 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2435 {
2436         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2437         int ret = 0;
2438         struct fs_path *p;
2439
2440         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2441
2442         p = fs_path_alloc();
2443         if (!p)
2444                 return -ENOMEM;
2445
2446         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2447         if (ret < 0)
2448                 goto out;
2449
2450         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2451         if (ret < 0)
2452                 goto out;
2453         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2454         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2455
2456         ret = send_cmd(sctx);
2457
2458 tlv_put_failure:
2459 out:
2460         fs_path_free(p);
2461         return ret;
2462 }
2463
2464 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2465 {
2466         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2467         int ret = 0;
2468         struct fs_path *p;
2469
2470         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2471
2472         p = fs_path_alloc();
2473         if (!p)
2474                 return -ENOMEM;
2475
2476         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2477         if (ret < 0)
2478                 goto out;
2479
2480         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2481         if (ret < 0)
2482                 goto out;
2483         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2484         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2485
2486         ret = send_cmd(sctx);
2487
2488 tlv_put_failure:
2489 out:
2490         fs_path_free(p);
2491         return ret;
2492 }
2493
2494 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2495 {
2496         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2497         int ret = 0;
2498         struct fs_path *p;
2499
2500         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2501                     ino, uid, gid);
2502
2503         p = fs_path_alloc();
2504         if (!p)
2505                 return -ENOMEM;
2506
2507         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2508         if (ret < 0)
2509                 goto out;
2510
2511         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2512         if (ret < 0)
2513                 goto out;
2514         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2515         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2516         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2517
2518         ret = send_cmd(sctx);
2519
2520 tlv_put_failure:
2521 out:
2522         fs_path_free(p);
2523         return ret;
2524 }
2525
2526 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2527 {
2528         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2529         int ret = 0;
2530         struct fs_path *p = NULL;
2531         struct btrfs_inode_item *ii;
2532         struct btrfs_path *path = NULL;
2533         struct extent_buffer *eb;
2534         struct btrfs_key key;
2535         int slot;
2536
2537         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2538
2539         p = fs_path_alloc();
2540         if (!p)
2541                 return -ENOMEM;
2542
2543         path = alloc_path_for_send();
2544         if (!path) {
2545                 ret = -ENOMEM;
2546                 goto out;
2547         }
2548
2549         key.objectid = ino;
2550         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2551         key.offset = 0;
2552         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2553         if (ret > 0)
2554                 ret = -ENOENT;
2555         if (ret < 0)
2556                 goto out;
2557
2558         eb = path->nodes[0];
2559         slot = path->slots[0];
2560         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2561
2562         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2563         if (ret < 0)
2564                 goto out;
2565
2566         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2567         if (ret < 0)
2568                 goto out;
2569         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2570         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2571         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2572         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2573         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2574
2575         ret = send_cmd(sctx);
2576
2577 tlv_put_failure:
2578 out:
2579         fs_path_free(p);
2580         btrfs_free_path(path);
2581         return ret;
2582 }
2583
2584 /*
2585  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2586  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2587  * is created as orphan.
2588  */
2589 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2590 {
2591         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2592         int ret = 0;
2593         struct fs_path *p;
2594         int cmd;
2595         u64 gen;
2596         u64 mode;
2597         u64 rdev;
2598
2599         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2600
2601         p = fs_path_alloc();
2602         if (!p)
2603                 return -ENOMEM;
2604
2605         if (ino != sctx->cur_ino) {
2606                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2607                                      NULL, NULL, &rdev);
2608                 if (ret < 0)
2609                         goto out;
2610         } else {
2611                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2612                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2613                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2614         }
2615
2616         if (S_ISREG(mode)) {
2617                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2618         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2619                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2620         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2621                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2622         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2623                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2624         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2625                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2626         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2627                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2628         } else {
2629                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2630                                 (int)(mode & S_IFMT));
2631                 ret = -EOPNOTSUPP;
2632                 goto out;
2633         }
2634
2635         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2636         if (ret < 0)
2637                 goto out;
2638
2639         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2640         if (ret < 0)
2641                 goto out;
2642
2643         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2644         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2645
2646         if (S_ISLNK(mode)) {
2647                 fs_path_reset(p);
2648                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2649                 if (ret < 0)
2650                         goto out;
2651                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2652         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2653                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2654                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2655                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2656         }
2657
2658         ret = send_cmd(sctx);
2659         if (ret < 0)
2660                 goto out;
2661
2662
2663 tlv_put_failure:
2664 out:
2665         fs_path_free(p);
2666         return ret;
2667 }
2668
2669 /*
2670  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2671  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2672  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2673  */
2674 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2675 {
2676         int ret = 0;
2677         struct btrfs_path *path = NULL;
2678         struct btrfs_key key;
2679         struct btrfs_key found_key;
2680         struct btrfs_key di_key;
2681         struct extent_buffer *eb;
2682         struct btrfs_dir_item *di;
2683         int slot;
2684
2685         path = alloc_path_for_send();
2686         if (!path) {
2687                 ret = -ENOMEM;
2688                 goto out;
2689         }
2690
2691         key.objectid = dir;
2692         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2693         key.offset = 0;
2694         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2695         if (ret < 0)
2696                 goto out;
2697
2698         while (1) {
2699                 eb = path->nodes[0];
2700                 slot = path->slots[0];
2701                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2702                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2703                         if (ret < 0) {
2704                                 goto out;
2705                         } else if (ret > 0) {
2706                                 ret = 0;
2707                                 break;
2708                         }
2709                         continue;
2710                 }
2711
2712                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2713                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2714                     found_key.type != key.type) {
2715                         ret = 0;
2716                         goto out;
2717                 }
2718
2719                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2720                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2721
2722                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2723                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2724                         ret = 1;
2725                         goto out;
2726                 }
2727
2728                 path->slots[0]++;
2729         }
2730
2731 out:
2732         btrfs_free_path(path);
2733         return ret;
2734 }
2735
2736 /*
2737  * Only creates the inode if it is:
2738  * 1. Not a directory
2739  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2740  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2741  */
2742 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2743 {
2744         int ret;
2745
2746         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2747                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2748                 if (ret < 0)
2749                         goto out;
2750                 if (ret) {
2751                         ret = 0;
2752                         goto out;
2753                 }
2754         }
2755
2756         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2757         if (ret < 0)
2758                 goto out;
2759
2760 out:
2761         return ret;
2762 }
2763
2764 struct recorded_ref {
2765         struct list_head list;
2766         char *name;
2767         struct fs_path *full_path;
2768         u64 dir;
2769         u64 dir_gen;
2770         int name_len;
2771 };
2772
2773 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2774 {
2775         ref->full_path = path;
2776         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2777         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2778 }
2779
2780 /*
2781  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2782  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2783  * This function is a helper to record one ref.
2784  */
2785 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2786                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2787 {
2788         struct recorded_ref *ref;
2789
2790         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2791         if (!ref)
2792                 return -ENOMEM;
2793
2794         ref->dir = dir;
2795         ref->dir_gen = dir_gen;
2796         set_ref_path(ref, path);
2797         list_add_tail(&ref->list, head);
2798         return 0;
2799 }
2800
2801 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2802 {
2803         struct recorded_ref *new;
2804
2805         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2806         if (!new)
2807                 return -ENOMEM;
2808
2809         new->dir = ref->dir;
2810         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2811         new->full_path = NULL;
2812         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2813         list_add_tail(&new->list, list);
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2818 {
2819         struct recorded_ref *cur;
2820
2821         while (!list_empty(head)) {
2822                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2823                 fs_path_free(cur->full_path);
2824                 list_del(&cur->list);
2825                 kfree(cur);
2826         }
2827 }
2828
2829 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2830 {
2831         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2832         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2833 }
2834
2835 /*
2836  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2837  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2838  * directories.
2839  */
2840 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2841                           struct fs_path *path)
2842 {
2843         int ret;
2844         struct fs_path *orphan;
2845
2846         orphan = fs_path_alloc();
2847         if (!orphan)
2848                 return -ENOMEM;
2849
2850         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2851         if (ret < 0)
2852                 goto out;
2853
2854         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2855
2856 out:
2857         fs_path_free(orphan);
2858         return ret;
2859 }
2860
2861 static struct orphan_dir_info *
2862 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2863 {
2864         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2865         struct rb_node *parent = NULL;
2866         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2867
2868         while (*p) {
2869                 parent = *p;
2870                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2871                 if (dir_ino < entry->ino) {
2872                         p = &(*p)->rb_left;
2873                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2874                         p = &(*p)->rb_right;
2875                 } else {
2876                         return entry;
2877                 }
2878         }
2879
2880         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2881         if (!odi)
2882                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2883         odi->ino = dir_ino;
2884         odi->gen = 0;
2885         odi->last_dir_index_offset = 0;
2886
2887         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2888         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2889         return odi;
2890 }
2891
2892 static struct orphan_dir_info *
2893 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2894 {
2895         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2896         struct orphan_dir_info *entry;
2897
2898         while (n) {
2899                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2900                 if (dir_ino < entry->ino)
2901                         n = n->rb_left;
2902                 else if (dir_ino > entry->ino)
2903                         n = n->rb_right;
2904                 else
2905                         return entry;
2906         }
2907         return NULL;
2908 }
2909
2910 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2911 {
2912         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2913
2914         return odi != NULL;
2915 }
2916
2917 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2918                                  struct orphan_dir_info *odi)
2919 {
2920         if (!odi)
2921                 return;
2922         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2923         kfree(odi);
2924 }
2925
2926 /*
2927  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2928  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2929  * the dir item was already processed.
2930  */
2931 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2932                      u64 send_progress)
2933 {
2934         int ret = 0;
2935         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2936         struct btrfs_path *path;
2937         struct btrfs_key key;
2938         struct btrfs_key found_key;
2939         struct btrfs_key loc;
2940         struct btrfs_dir_item *di;
2941         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2942
2943         /*
2944          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2945          */
2946         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2947                 return 0;
2948
2949         path = alloc_path_for_send();
2950         if (!path)
2951                 return -ENOMEM;
2952
2953         key.objectid = dir;
2954         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2955         key.offset = 0;
2956
2957         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2958         if (odi)
2959                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2960
2961         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2962         if (ret < 0)
2963                 goto out;
2964
2965         while (1) {
2966                 struct waiting_dir_move *dm;
2967
2968                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2969                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2970                         if (ret < 0)
2971                                 goto out;
2972                         else if (ret > 0)
2973                                 break;
2974                         continue;
2975                 }
2976                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2977                                       path->slots[0]);
2978                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2979                     found_key.type != key.type)
2980                         break;
2981
2982                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2983                                 struct btrfs_dir_item);
2984                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2985
2986                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2987                 if (dm) {
2988                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2989                         if (IS_ERR(odi)) {
2990                                 ret = PTR_ERR(odi);
2991                                 goto out;
2992                         }
2993                         odi->gen = dir_gen;
2994                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2995                         dm->rmdir_ino = dir;
2996                         ret = 0;
2997                         goto out;
2998                 }
2999
3000                 if (loc.objectid > send_progress) {
3001                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
3002                         if (IS_ERR(odi)) {
3003                                 ret = PTR_ERR(odi);
3004                                 goto out;
3005                         }
3006                         odi->gen = dir_gen;
3007                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3008                         ret = 0;
3009                         goto out;
3010                 }
3011
3012                 path->slots[0]++;
3013         }
3014         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3015
3016         ret = 1;
3017
3018 out:
3019         btrfs_free_path(path);
3020         return ret;
3021 }
3022
3023 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3024 {
3025         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3026
3027         return entry != NULL;
3028 }
3029
3030 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3031 {
3032         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3033         struct rb_node *parent = NULL;
3034         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3035
3036         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3037         if (!dm)
3038                 return -ENOMEM;
3039         dm->ino = ino;
3040         dm->rmdir_ino = 0;
3041         dm->orphanized = orphanized;
3042
3043         while (*p) {
3044                 parent = *p;
3045                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3046                 if (ino < entry->ino) {
3047                         p = &(*p)->rb_left;
3048                 } else if (ino > entry->ino) {
3049                         p = &(*p)->rb_right;
3050                 } else {
3051                         kfree(dm);
3052                         return -EEXIST;
3053                 }
3054         }
3055
3056         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3057         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3058         return 0;
3059 }
3060
3061 static struct waiting_dir_move *
3062 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3063 {
3064         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3065         struct waiting_dir_move *entry;
3066
3067         while (n) {
3068                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3069                 if (ino < entry->ino)
3070                         n = n->rb_left;
3071                 else if (ino > entry->ino)
3072                         n = n->rb_right;
3073                 else
3074                         return entry;
3075         }
3076         return NULL;
3077 }
3078
3079 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3080                                   struct waiting_dir_move *dm)
3081 {
3082         if (!dm)
3083                 return;
3084         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3085         kfree(dm);
3086 }
3087
3088 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3089                                 u64 ino,
3090                                 u64 ino_gen,
3091                                 u64 parent_ino,
3092                                 struct list_head *new_refs,
3093                                 struct list_head *deleted_refs,
3094                                 const bool is_orphan)
3095 {
3096         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3097         struct rb_node *parent = NULL;
3098         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3099         struct recorded_ref *cur;
3100         int exists = 0;
3101         int ret;
3102
3103         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3104         if (!pm)
3105                 return -ENOMEM;
3106         pm->parent_ino = parent_ino;
3107         pm->ino = ino;
3108         pm->gen = ino_gen;
3109         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3110         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3111         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3112
3113         while (*p) {
3114                 parent = *p;
3115                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3116                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3117                         p = &(*p)->rb_left;
3118                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3119                         p = &(*p)->rb_right;
3120                 } else {
3121                         exists = 1;
3122                         break;
3123                 }
3124         }
3125
3126         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3127                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3128                 if (ret < 0)
3129                         goto out;
3130         }
3131         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3132                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3133                 if (ret < 0)
3134                         goto out;
3135         }
3136
3137         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3138         if (ret)
3139                 goto out;
3140
3141         if (exists) {
3142                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3143         } else {
3144                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3145                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3146         }
3147         ret = 0;
3148 out:
3149         if (ret) {
3150                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3151                 kfree(pm);
3152         }
3153         return ret;
3154 }
3155
3156 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3157                                                       u64 parent_ino)
3158 {
3159         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3160         struct pending_dir_move *entry;
3161
3162         while (n) {
3163                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3164                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3165                         n = n->rb_left;
3166                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3167                         n = n->rb_right;
3168                 else
3169                         return entry;
3170         }
3171         return NULL;
3172 }
3173
3174 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3175                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3176 {
3177         int ret = 0;
3178         u64 parent_inode = 0;
3179         u64 parent_gen = 0;
3180         u64 start_ino = ino;
3181
3182         *ancestor_ino = 0;
3183         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3184                 fs_path_reset(name);
3185
3186                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3187                         break;
3188                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3189                         if (*ancestor_ino == 0)
3190                                 *ancestor_ino = ino;
3191                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3192                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3193                 } else {
3194                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3195                                                         &parent_inode,
3196                                                         &parent_gen, name);
3197                         if (ret > 0) {
3198                                 ret = 0;
3199                                 break;
3200                         }
3201                 }
3202                 if (ret < 0)
3203                         break;
3204                 if (parent_inode == start_ino) {
3205                         ret = 1;
3206                         if (*ancestor_ino == 0)
3207                                 *ancestor_ino = ino;
3208                         break;
3209                 }
3210                 ino = parent_inode;
3211                 gen = parent_gen;
3212         }
3213         return ret;
3214 }
3215
3216 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3217 {
3218         struct fs_path *from_path = NULL;
3219         struct fs_path *to_path = NULL;
3220         struct fs_path *name = NULL;
3221         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3222         struct recorded_ref *cur;
3223         u64 parent_ino, parent_gen;
3224         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3225         u64 rmdir_ino = 0;
3226         u64 ancestor;
3227         bool is_orphan;
3228         int ret;
3229
3230         name = fs_path_alloc();
3231         from_path = fs_path_alloc();
3232         if (!name || !from_path) {
3233                 ret = -ENOMEM;
3234                 goto out;
3235         }
3236
3237         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3238         ASSERT(dm);
3239         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3240         is_orphan = dm->orphanized;
3241         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3242
3243         if (is_orphan) {
3244                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3245                                       pm->gen, from_path);
3246         } else {
3247                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3248                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3249                 if (ret < 0)
3250                         goto out;
3251                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3252                                    from_path);
3253                 if (ret < 0)
3254                         goto out;
3255                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3256         }
3257         if (ret < 0)
3258                 goto out;
3259
3260         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3261         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3262         if (ret < 0)
3263                 goto out;
3264         if (ret) {
3265                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3266                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3267                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3268                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3269                                            is_orphan);
3270                 if (ret < 0)
3271                         goto out;
3272                 if (rmdir_ino) {
3273                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3274                         ASSERT(dm);
3275                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3276                 }
3277                 goto out;
3278         }
3279         fs_path_reset(name);
3280         to_path = name;
3281         name = NULL;
3282         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3283         if (ret < 0)
3284                 goto out;
3285
3286         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3287         if (ret < 0)
3288                 goto out;
3289
3290         if (rmdir_ino) {
3291                 struct orphan_dir_info *odi;
3292                 u64 gen;
3293
3294                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3295                 if (!odi) {
3296                         /* already deleted */
3297                         goto finish;
3298                 }
3299                 gen = odi->gen;
3300
3301                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3302                 if (ret < 0)
3303                         goto out;
3304                 if (!ret)
3305                         goto finish;
3306
3307                 name = fs_path_alloc();
3308                 if (!name) {
3309                         ret = -ENOMEM;
3310                         goto out;
3311                 }
3312                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3313                 if (ret < 0)
3314                         goto out;
3315                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3316                 if (ret < 0)
3317                         goto out;
3318         }
3319
3320 finish:
3321         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3322         if (ret < 0)
3323                 goto out;
3324
3325         /*
3326          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3327          * and old parent(s).
3328          */
3329         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3330                 /*
3331                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3332                  */
3333                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3334                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3335                 if (ret == -ENOENT) {
3336                         ret = 0;
3337                         continue;
3338                 }
3339                 if (ret < 0)
3340                         goto out;
3341
3342                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3343                 if (ret < 0)
3344                         goto out;
3345         }
3346
3347 out:
3348         fs_path_free(name);
3349         fs_path_free(from_path);
3350         fs_path_free(to_path);
3351         sctx->send_progress = orig_progress;
3352
3353         return ret;
3354 }
3355
3356 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3357 {
3358         if (!list_empty(&m->list))
3359                 list_del(&m->list);
3360         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3361                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3362         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3363         kfree(m);
3364 }
3365
3366 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3367                                       struct pending_dir_move *moves,
3368                                       struct list_head *stack)
3369 {
3370         if (list_empty(&moves->list)) {
3371                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3372         } else {
3373                 LIST_HEAD(list);
3374                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3375                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3376                 list_splice_tail(&list, stack);
3377         }
3378         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3379                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3380                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3381         }
3382 }
3383
3384 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3385 {
3386         struct pending_dir_move *pm;
3387         struct list_head stack;
3388         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3389         int ret = 0;
3390
3391         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3392         if (!pm)
3393                 return 0;
3394
3395         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3396         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3397
3398         while (!list_empty(&stack)) {
3399                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3400                 parent_ino = pm->ino;
3401                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3402                 free_pending_move(sctx, pm);
3403                 if (ret)
3404                         goto out;
3405                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3406                 if (pm)
3407                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3408         }
3409         return 0;
3410
3411 out:
3412         while (!list_empty(&stack)) {
3413                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3414                 free_pending_move(sctx, pm);
3415         }
3416         return ret;
3417 }
3418
3419 /*
3420  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3421  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3422  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3423  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3424  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3425  *
3426  * Example:
3427  *
3428  * Parent snapshot:
3429  * .                                       (ino 256)
3430  * |---- a/                                (ino 257)
3431  * |     |---- file                        (ino 260)
3432  * |
3433  * |---- b/                                (ino 258)
3434  * |---- c/                                (ino 259)
3435  *
3436  * Send snapshot:
3437  * .                                       (ino 256)
3438  * |---- a/                                (ino 258)
3439  * |---- x/                                (ino 259)
3440  *       |---- y/                          (ino 257)
3441  *             |----- file                 (ino 260)
3442  *
3443  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3444  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3445  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3446  * must issue is:
3447  *
3448  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3449  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3450  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3451  *
3452  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3453  * be done right away and < 0 on error.
3454  */
3455 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3456                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3457                                   const bool is_orphan)
3458 {
3459         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3460         struct btrfs_path *path;
3461         struct btrfs_key key;
3462         struct btrfs_key di_key;
3463         struct btrfs_dir_item *di;
3464         u64 left_gen;
3465         u64 right_gen;
3466         int ret = 0;
3467         struct waiting_dir_move *wdm;
3468
3469         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3470                 return 0;
3471
3472         path = alloc_path_for_send();
3473         if (!path)
3474                 return -ENOMEM;
3475
3476         key.objectid = parent_ref->dir;
3477         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3478         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3479
3480         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3481         if (ret < 0) {
3482                 goto out;
3483         } else if (ret > 0) {
3484                 ret = 0;
3485                 goto out;
3486         }
3487
3488         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3489                                        parent_ref->name_len);
3490         if (!di) {
3491                 ret = 0;
3492                 goto out;
3493         }
3494         /*
3495          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3496          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3497          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3498          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3499          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3500          * that it happens after that other inode is renamed.
3501          */
3502         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3503         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3504                 ret = 0;
3505                 goto out;
3506         }
3507
3508         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3509                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3510         if (ret < 0)
3511                 goto out;
3512         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3513                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3514         if (ret < 0) {
3515                 if (ret == -ENOENT)
3516                         ret = 0;
3517                 goto out;
3518         }
3519
3520         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3521         if (right_gen != left_gen) {
3522                 ret = 0;
3523                 goto out;
3524         }
3525
3526         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3527         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3528                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3529                                            sctx->cur_ino,
3530                                            sctx->cur_inode_gen,
3531                                            di_key.objectid,
3532                                            &sctx->new_refs,
3533                                            &sctx->deleted_refs,
3534                                            is_orphan);
3535                 if (!ret)
3536                         ret = 1;
3537         }
3538 out:
3539         btrfs_free_path(path);
3540         return ret;
3541 }
3542
3543 /*
3544  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3545  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3546  */
3547 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3548                              const u64 ino1,
3549                              const u64 ino1_gen,
3550                              const u64 ino2,
3551                              const u64 ino2_gen,
3552                              struct fs_path *fs_path)
3553 {
3554         u64 ino = ino2;
3555
3556         if (ino1 == ino2)
3557                 return ino1_gen == ino2_gen;
3558
3559         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3560                 u64 parent;
3561                 u64 parent_gen;
3562                 int ret;
3563
3564                 fs_path_reset(fs_path);
3565                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3566                 if (ret < 0)
3567                         return ret;
3568                 if (parent == ino1)
3569                         return parent_gen == ino1_gen;
3570                 ino = parent;
3571         }
3572         return 0;
3573 }
3574
3575 /*
3576  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3577  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3578  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3579  */
3580 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3581                        const u64 ino1,
3582                        const u64 ino1_gen,
3583                        const u64 ino2,
3584                        struct fs_path *fs_path)
3585 {
3586         bool free_fs_path = false;
3587         int ret = 0;
3588         struct btrfs_path *path = NULL;
3589         struct btrfs_key key;
3590
3591         if (!fs_path) {
3592                 fs_path = fs_path_alloc();
3593                 if (!fs_path)
3594                         return -ENOMEM;
3595                 free_fs_path = true;
3596         }
3597
3598         path = alloc_path_for_send();
3599         if (!path) {
3600                 ret = -ENOMEM;
3601                 goto out;
3602         }
3603
3604         key.objectid = ino2;
3605         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3606         key.offset = 0;
3607
3608         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3609         if (ret < 0)
3610                 goto out;
3611
3612         while (true) {
3613                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3614                 int slot = path->slots[0];
3615                 u32 cur_offset = 0;
3616                 u32 item_size;
3617
3618                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3619                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3620                         if (ret < 0)
3621                                 goto out;
3622                         if (ret > 0)
3623                                 break;
3624                         continue;
3625                 }
3626
3627                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3628                 if (key.objectid != ino2)
3629                         break;
3630                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3631                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3632                         break;
3633
3634                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3635                 while (cur_offset < item_size) {
3636                         u64 parent;
3637                         u64 parent_gen;
3638
3639                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3640                                 unsigned long ptr;
3641                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3642
3643                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3644                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3645                                         (ptr + cur_offset);
3646                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3647                                                                    extref);
3648                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3649                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3650                                                                   extref);
3651                         } else {
3652                                 parent = key.offset;
3653                                 cur_offset = item_size;
3654                         }
3655
3656                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3657                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3658                         if (ret < 0)
3659                                 goto out;
3660                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3661                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3662                         if (ret)
3663                                 goto out;
3664                 }
3665                 path->slots[0]++;
3666         }
3667         ret = 0;
3668  out:
3669         btrfs_free_path(path);
3670         if (free_fs_path)
3671                 fs_path_free(fs_path);
3672         return ret;
3673 }
3674
3675 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3676                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3677                                 const bool is_orphan)
3678 {
3679         int ret = 0;
3680         u64 ino = parent_ref->dir;
3681         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3682         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3683         struct fs_path *path_before = NULL;
3684         struct fs_path *path_after = NULL;
3685         int len1, len2;
3686
3687         path_after = fs_path_alloc();
3688         path_before = fs_path_alloc();
3689         if (!path_after || !path_before) {
3690                 ret = -ENOMEM;
3691                 goto out;
3692         }
3693
3694         /*
3695          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3696          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3697          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3698          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3699          * at get_cur_path()).
3700          */
3701         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3702                 u64 parent_ino_after_gen;
3703
3704                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3705                         /*
3706                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3707                          * parent root, we need to delay the rename of the
3708                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3709                          * because we can end up with a circular dependency
3710                          * of renames, resulting in some directories never
3711                          * getting the respective rename operations issued in
3712                          * the send stream or getting into infinite path build
3713                          * loops.
3714                          */
3715                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3716                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3717                                           ino, path_before);
3718                         if (ret)
3719                                 break;
3720                 }
3721
3722                 fs_path_reset(path_before);
3723                 fs_path_reset(path_after);
3724
3725                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3726                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3727                 if (ret < 0)
3728                         goto out;
3729                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3730                                     NULL, path_before);
3731                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3732                         goto out;
3733                 } else if (ret == -ENOENT) {
3734                         ret = 0;
3735                         break;
3736                 }
3737
3738                 len1 = fs_path_len(path_before);
3739                 len2 = fs_path_len(path_after);
3740                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3741                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3742                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3743                         u64 parent_ino_gen;
3744
3745                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3746                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3747                                              NULL);
3748                         if (ret < 0)
3749                                 goto out;
3750                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3751                                 ret = 1;
3752                                 break;
3753                         }
3754                 }
3755                 ino = parent_ino_after;
3756                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3757         }
3758
3759 out:
3760         fs_path_free(path_before);
3761         fs_path_free(path_after);
3762
3763         if (ret == 1) {
3764                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3765                                            sctx->cur_ino,
3766                                            sctx->cur_inode_gen,
3767                                            ino,
3768                                            &sctx->new_refs,
3769                                            &sctx->deleted_refs,
3770                                            is_orphan);
3771                 if (!ret)
3772                         ret = 1;
3773         }
3774
3775         return ret;
3776 }
3777
3778 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3779 {
3780         int ret;
3781         struct fs_path *new_path;
3782
3783         /*
3784          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3785          * we use here a new path.
3786          */
3787         new_path = fs_path_alloc();
3788         if (!new_path)
3789                 return -ENOMEM;
3790
3791         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3792         if (ret < 0) {
3793                 fs_path_free(new_path);
3794                 return ret;
3795         }
3796         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3797         if (ret < 0) {
3798                 fs_path_free(new_path);
3799                 return ret;
3800         }
3801
3802         fs_path_free(ref->full_path);
3803         set_ref_path(ref, new_path);
3804
3805         return 0;
3806 }
3807
3808 /*
3809  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3810  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3811  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3812  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3813  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3814  * orphanized. For example:
3815  *
3816  * parent snapshot looks like:
3817  *
3818  * .                                     (ino 256)
3819  * |----- f1                             (ino 257)
3820  * |----- f2                             (ino 258)
3821  * |----- d1/                            (ino 259)
3822  *        |----- d2/                     (ino 260)
3823  *
3824  * send snapshot looks like:
3825  *
3826  * .                                     (ino 256)
3827  * |----- d1                             (ino 258)
3828  * |----- f2/                            (ino 259)
3829  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3830  *        |       |----- f1              (ino 257)
3831  *        |
3832  *        |----- d2                      (ino 258)
3833  *
3834  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3835  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3836  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3837  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3838  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3839  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3840  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3841  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3842  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3843  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3844  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3845  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3846  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3847  * orphanization operation.
3848  */
3849 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3850 {
3851         char *name;
3852         int ret;
3853
3854         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3855         if (!name)
3856                 return -ENOMEM;
3857
3858         fs_path_reset(ref->full_path);
3859         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3860         if (ret < 0)
3861                 goto out;
3862
3863         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3864         if (ret < 0)
3865                 goto out;
3866
3867         /* Update the reference's base name pointer. */
3868         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3869 out:
3870         kfree(name);
3871         return ret;
3872 }
3873
3874 /*
3875  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3876  */
3877 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3878 {
3879         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3880         int ret = 0;
3881         struct recorded_ref *cur;
3882         struct recorded_ref *cur2;
3883         struct list_head check_dirs;
3884         struct fs_path *valid_path = NULL;
3885         u64 ow_inode = 0;
3886         u64 ow_gen;
3887         u64 ow_mode;
3888         int did_overwrite = 0;
3889         int is_orphan = 0;
3890         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3891         bool can_rename = true;
3892         bool orphanized_dir = false;
3893         bool orphanized_ancestor = false;
3894
3895         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3896
3897         /*
3898          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3899          * which is always '..'
3900          */
3901         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3902         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3903
3904         valid_path = fs_path_alloc();
3905         if (!valid_path) {
3906                 ret = -ENOMEM;
3907                 goto out;
3908         }
3909
3910         /*
3911          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3912          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3913          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3914          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3915          * this point in time.
3916          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3917          * orphan name in this case.
3918          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3919          * gets moved around.
3920          */
3921         if (!sctx->cur_inode_new) {
3922                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3923                                 sctx->cur_inode_gen);
3924                 if (ret < 0)
3925                         goto out;
3926                 if (ret)
3927                         did_overwrite = 1;
3928         }
3929         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3930                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3931                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3932                 if (ret < 0)
3933                         goto out;
3934                 is_orphan = 1;
3935         } else {
3936                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3937                                 valid_path);
3938                 if (ret < 0)
3939                         goto out;
3940         }
3941
3942         /*
3943          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3944          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3945          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3946          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3947          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3948          * that the path used for link and rename commands don't use an
3949          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3950          *
3951          * Example:
3952          *
3953          * Parent snapshot:
3954          *
3955          * .                                                      (ino 256)
3956          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3957          * |          |----- a                                    (ino 257)
3958          * |
3959          * |----- b                                               (ino 258)
3960          *
3961          * Send snapshot:
3962          *
3963          * .                                                      (ino 256)
3964          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3965          * |          |----- a                                    (ino 260)
3966          * |
3967          * |----- testdir                                         (ino 257)
3968          * |----- b                                               (ino 257)
3969          * |----- b2                                              (ino 258)
3970          *
3971          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3972          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3973          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3974          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3975          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3976          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3977          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3978          * "testdir_2".
3979          */
3980         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3981                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3982                 if (ret < 0)
3983                         goto out;
3984                 if (ret == inode_state_will_create)
3985                         continue;
3986
3987                 /*
3988                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
3989                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
3990                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
3991                  * simply unlink it.
3992                  */
3993                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3994                                 cur->name, cur->name_len,
3995                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3996                 if (ret < 0)
3997                         goto out;
3998                 if (ret) {
3999                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
4000                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
4001                                            cur->name_len);
4002                         if (ret < 0)
4003                                 goto out;
4004                         if (ret) {
4005                                 struct name_cache_entry *nce;
4006                                 struct waiting_dir_move *wdm;
4007
4008                                 if (orphanized_dir) {
4009                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4010                                         if (ret < 0)
4011                                                 goto out;
4012                                 }
4013
4014                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
4015                                                 cur->full_path);
4016                                 if (ret < 0)
4017                                         goto out;
4018                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
4019                                         orphanized_dir = true;
4020
4021                                 /*
4022                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
4023                                  * make sure that its orphanized name is used in
4024                                  * the source path when performing its rename
4025                                  * operation.
4026                                  */
4027                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4028                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4029                                                                    ow_inode);
4030                                         ASSERT(wdm);
4031                                         wdm->orphanized = true;
4032                                 }
4033
4034                                 /*
4035                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4036                                  * name from the name cache. This is because the
4037                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4038                                  * other inode that will be orphanized as well
4039                                  * later and has an inode number greater than
4040                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4041                                  * future name lookups from using the old name
4042                                  * and get instead the orphan name.
4043                                  */
4044                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4045                                 if (nce) {
4046                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4047                                         kfree(nce);
4048                                 }
4049
4050                                 /*
4051                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4052                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4053                                  * current path of cur_ino) again because it
4054                                  * might contain the pre-orphanization name of
4055                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4056                                  */
4057                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4058                                                   ow_inode, ow_gen,
4059                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4060                                 if (ret > 0) {
4061                                         orphanized_ancestor = true;
4062                                         fs_path_reset(valid_path);
4063                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4064                                                            sctx->cur_inode_gen,
4065                                                            valid_path);
4066                                 }
4067                                 if (ret < 0)
4068                                         goto out;
4069                         } else {
4070                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4071                                 if (ret < 0)
4072                                         goto out;
4073                         }
4074                 }
4075
4076         }
4077
4078         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4079                 /*
4080                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4081                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4082                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4083                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4084                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4085                  */
4086                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4087                 if (ret < 0)
4088                         goto out;
4089                 if (ret == inode_state_will_create) {
4090                         ret = 0;
4091                         /*
4092                          * First check if any of the current inodes refs did
4093                          * already create the dir.
4094                          */
4095                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4096                                 if (cur == cur2)
4097                                         break;
4098                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4099                                         ret = 1;
4100                                         break;
4101                                 }
4102                         }
4103
4104                         /*
4105                          * If that did not happen, check if a previous inode
4106                          * did already create the dir.
4107                          */
4108                         if (!ret)
4109                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4110                         if (ret < 0)
4111                                 goto out;
4112                         if (!ret) {
4113                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4114                                 if (ret < 0)
4115                                         goto out;
4116                         }
4117                 }
4118
4119                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4120                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4121                         if (ret < 0)
4122                                 goto out;
4123                         if (ret == 1) {
4124                                 can_rename = false;
4125                                 *pending_move = 1;
4126                         }
4127                 }
4128
4129                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4130                     can_rename) {
4131                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4132                         if (ret < 0)
4133                                 goto out;
4134                         if (ret == 1) {
4135                                 can_rename = false;
4136                                 *pending_move = 1;
4137                         }
4138                 }
4139
4140                 /*
4141                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4142                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4143                  * it depending on the inode mode.
4144                  */
4145                 if (is_orphan && can_rename) {
4146                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4147                         if (ret < 0)
4148                                 goto out;
4149                         is_orphan = 0;
4150                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4151                         if (ret < 0)
4152                                 goto out;
4153                 } else if (can_rename) {
4154                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4155                                 /*
4156                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4157                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4158                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4159                                  */
4160                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4161                                                   cur->full_path);
4162                                 if (!ret)
4163                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4164                                                            cur->full_path);
4165                                 if (ret < 0)
4166                                         goto out;
4167                         } else {
4168                                 /*
4169                                  * We might have previously orphanized an inode
4170                                  * which is an ancestor of our current inode,
4171                                  * so our reference's full path, which was
4172                                  * computed before any such orphanizations, must
4173                                  * be updated.
4174                                  */
4175                                 if (orphanized_dir) {
4176                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4177                                         if (ret < 0)
4178                                                 goto out;
4179                                 }
4180                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4181                                                 valid_path);
4182                                 if (ret < 0)
4183                                         goto out;
4184                         }
4185                 }
4186                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4187                 if (ret < 0)
4188                         goto out;
4189         }
4190
4191         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4192                 /*
4193                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4194                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4195                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4196                  * See the use of check_dirs for more details.
4197                  */
4198                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4199                                 sctx->cur_ino);
4200                 if (ret < 0)
4201                         goto out;
4202                 if (ret) {
4203                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4204                         if (ret < 0)
4205                                 goto out;
4206                 } else if (!is_orphan) {
4207                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4208                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4209                         if (ret < 0)
4210                                 goto out;
4211                         is_orphan = 1;
4212                 }
4213
4214                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4215                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4216                         if (ret < 0)
4217                                 goto out;
4218                 }
4219         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4220                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4221                 /*
4222                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4223                  */
4224                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4225                                 list);
4226                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4227                 if (ret < 0)
4228                         goto out;
4229         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4230                 /*
4231                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4232                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4233                  * inodes.
4234                  */
4235                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4236                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4237                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4238                                         cur->name, cur->name_len);
4239                         if (ret < 0)
4240                                 goto out;
4241                         if (!ret) {
4242                                 /*
4243                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4244                                  * to recompute the full path for deleted names,
4245                                  * since any such path was computed before we
4246                                  * processed any references and orphanized any
4247                                  * ancestor inode.
4248                                  */
4249                                 if (orphanized_ancestor) {
4250                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4251                                         if (ret < 0)
4252                                                 goto out;
4253                                 }
4254                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4255                                 if (ret < 0)
4256                                         goto out;
4257                         }
4258                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4259                         if (ret < 0)
4260                                 goto out;
4261                 }
4262                 /*
4263                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4264                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4265                  * of this inode and no new refs were added for the current
4266                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4267                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4268                  * places.
4269                  */
4270                 if (is_orphan) {
4271                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4272                         if (ret < 0)
4273                                 goto out;
4274                 }
4275         }
4276
4277         /*
4278          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4279          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4280          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4281          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4282          */
4283         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4284                 /*
4285                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4286                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4287                  * The dir will be processed later.
4288                  */
4289                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4290                         continue;
4291
4292                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4293                 if (ret < 0)
4294                         goto out;
4295
4296                 if (ret == inode_state_did_create ||
4297                     ret == inode_state_no_change) {
4298                         /* TODO delayed utimes */
4299                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4300                         if (ret < 0)
4301                                 goto out;
4302                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4303                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4304                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4305                                         sctx->cur_ino);
4306                         if (ret < 0)
4307                                 goto out;
4308                         if (ret) {
4309                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4310                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4311                                 if (ret < 0)
4312                                         goto out;
4313                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4314                                 if (ret < 0)
4315                                         goto out;
4316                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4317                         }
4318                 }
4319         }
4320
4321         ret = 0;
4322
4323 out:
4324         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4325         free_recorded_refs(sctx);
4326         fs_path_free(valid_path);
4327         return ret;
4328 }
4329
4330 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4331                       void *ctx, struct list_head *refs)
4332 {
4333         int ret = 0;
4334         struct send_ctx *sctx = ctx;
4335         struct fs_path *p;
4336         u64 gen;
4337
4338         p = fs_path_alloc();
4339         if (!p)
4340                 return -ENOMEM;
4341
4342         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4343                         NULL, NULL);
4344         if (ret < 0)
4345                 goto out;
4346
4347         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4348         if (ret < 0)
4349                 goto out;
4350         ret = fs_path_add_path(p, name);
4351         if (ret < 0)
4352                 goto out;
4353
4354         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4355
4356 out:
4357         if (ret)
4358                 fs_path_free(p);
4359         return ret;
4360 }
4361
4362 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4363                             struct fs_path *name,
4364                             void *ctx)
4365 {
4366         struct send_ctx *sctx = ctx;
4367         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4368 }
4369
4370
4371 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4372                                 struct fs_path *name,
4373                                 void *ctx)
4374 {
4375         struct send_ctx *sctx = ctx;
4376         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4377                           &sctx->deleted_refs);
4378 }
4379
4380 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4381 {
4382         int ret;
4383
4384         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4385                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4386         if (ret < 0)
4387                 goto out;
4388         ret = 0;
4389
4390 out:
4391         return ret;
4392 }
4393
4394 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4395 {
4396         int ret;
4397
4398         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4399                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4400         if (ret < 0)
4401                 goto out;
4402         ret = 0;
4403
4404 out:
4405         return ret;
4406 }
4407
4408 struct find_ref_ctx {
4409         u64 dir;
4410         u64 dir_gen;
4411         struct btrfs_root *root;
4412         struct fs_path *name;
4413         int found_idx;
4414 };
4415
4416 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4417                        struct fs_path *name,
4418                        void *ctx_)
4419 {
4420         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4421         u64 dir_gen;
4422         int ret;
4423
4424         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4425             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4426                 /*
4427                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4428                  * else matches.
4429                  */
4430                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4431                                      NULL, NULL, NULL);
4432                 if (ret)
4433                         return ret;
4434                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4435                         return 0;
4436                 ctx->found_idx = num;
4437                 return 1;
4438         }
4439         return 0;
4440 }
4441
4442 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4443                      struct btrfs_path *path,
4444                      struct btrfs_key *key,
4445                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4446 {
4447         int ret;
4448         struct find_ref_ctx ctx;
4449
4450         ctx.dir = dir;
4451         ctx.name = name;
4452         ctx.dir_gen = dir_gen;
4453         ctx.found_idx = -1;
4454         ctx.root = root;
4455
4456         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4457         if (ret < 0)
4458                 return ret;
4459
4460         if (ctx.found_idx == -1)
4461                 return -ENOENT;
4462
4463         return ctx.found_idx;
4464 }
4465
4466 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4467                                     struct fs_path *name,
4468                                     void *ctx)
4469 {
4470         u64 dir_gen;
4471         int ret;
4472         struct send_ctx *sctx = ctx;
4473
4474         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4475                              NULL, NULL, NULL);
4476         if (ret)
4477                 return ret;
4478
4479         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4480                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4481         if (ret == -ENOENT)
4482                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4483         else if (ret > 0)
4484                 ret = 0;
4485
4486         return ret;
4487 }
4488
4489 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4490                                         struct fs_path *name,
4491                                         void *ctx)
4492 {
4493         u64 dir_gen;
4494         int ret;
4495         struct send_ctx *sctx = ctx;
4496
4497         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4498                              NULL, NULL, NULL);
4499         if (ret)
4500                 return ret;
4501
4502         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4503                         dir, dir_gen, name);
4504         if (ret == -ENOENT)
4505                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4506         else if (ret > 0)
4507                 ret = 0;
4508
4509         return ret;
4510 }
4511
4512 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4513 {
4514         int ret = 0;
4515
4516         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4517                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4518         if (ret < 0)
4519                 goto out;
4520         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4521                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4522         if (ret < 0)
4523                 goto out;
4524         ret = 0;
4525
4526 out:
4527         return ret;
4528 }
4529
4530 /*
4531  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4532  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4533  */
4534 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4535                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4536 {
4537         int ret;
4538         struct btrfs_root *root;
4539         struct btrfs_path *path;
4540         struct btrfs_key key;
4541         struct btrfs_key found_key;
4542         struct extent_buffer *eb;
4543         int slot;
4544         iterate_inode_ref_t cb;
4545         int pending_move = 0;
4546
4547         path = alloc_path_for_send();
4548         if (!path)
4549                 return -ENOMEM;
4550
4551         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4552                 root = sctx->send_root;
4553                 cb = __record_new_ref;
4554         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4555                 root = sctx->parent_root;
4556                 cb = __record_deleted_ref;
4557         } else {
4558                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4559                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4560                 ret = -EINVAL;
4561                 goto out;
4562         }
4563
4564         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4565         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4566         key.offset = 0;
4567         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4568         if (ret < 0)
4569                 goto out;
4570
4571         while (1) {
4572                 eb = path->nodes[0];
4573                 slot = path->slots[0];
4574                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4575                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4576                         if (ret < 0)
4577                                 goto out;
4578                         else if (ret > 0)
4579                                 break;
4580                         continue;
4581                 }
4582
4583                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4584
4585                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4586                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4587                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4588                         break;
4589
4590                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4591                 if (ret < 0)
4592                         goto out;
4593
4594                 path->slots[0]++;
4595         }
4596         btrfs_release_path(path);
4597
4598         /*
4599          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4600          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4601          * rename the parent directory.
4602          */
4603         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4604 out:
4605         btrfs_free_path(path);
4606         return ret;
4607 }
4608
4609 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4610                           struct fs_path *path,
4611                           const char *name, int name_len,
4612                           const char *data, int data_len)
4613 {
4614         int ret = 0;
4615
4616         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4617         if (ret < 0)
4618                 goto out;
4619
4620         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4621         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4622         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4623
4624         ret = send_cmd(sctx);
4625
4626 tlv_put_failure:
4627 out:
4628         return ret;
4629 }
4630
4631 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4632                           struct fs_path *path,
4633                           const char *name, int name_len)
4634 {
4635         int ret = 0;
4636
4637         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4638         if (ret < 0)
4639                 goto out;
4640
4641         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4642         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4643
4644         ret = send_cmd(sctx);
4645
4646 tlv_put_failure:
4647 out:
4648         return ret;
4649 }
4650
4651 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4652                                const char *name, int name_len,
4653                                const char *data, int data_len,
4654                                u8 type, void *ctx)
4655 {
4656         int ret;
4657         struct send_ctx *sctx = ctx;
4658         struct fs_path *p;
4659         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4660
4661         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4662         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4663                 return 0;
4664
4665         p = fs_path_alloc();
4666         if (!p)
4667                 return -ENOMEM;
4668
4669         /*
4670          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4671          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4672          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4673          * only contains the version number and no entries.
4674          */
4675         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4676             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4677                 if (data_len == 0) {
4678                         dummy_acl.a_version =
4679                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4680                         data = (char *)&dummy_acl;
4681                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4682                 }
4683         }
4684
4685         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4686         if (ret < 0)
4687                 goto out;
4688
4689         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4690
4691 out:
4692         fs_path_free(p);
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4697                                    const char *name, int name_len,
4698                                    const char *data, int data_len,
4699                                    u8 type, void *ctx)
4700 {
4701         int ret;
4702         struct send_ctx *sctx = ctx;
4703         struct fs_path *p;
4704
4705         p = fs_path_alloc();
4706         if (!p)
4707                 return -ENOMEM;
4708
4709         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4710         if (ret < 0)
4711                 goto out;
4712
4713         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4714
4715 out:
4716         fs_path_free(p);
4717         return ret;
4718 }
4719
4720 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4721 {
4722         int ret = 0;
4723
4724         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4725                                __process_new_xattr, sctx);
4726
4727         return ret;
4728 }
4729
4730 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4731 {
4732         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4733                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4734 }
4735
4736 struct find_xattr_ctx {
4737         const char *name;
4738         int name_len;
4739         int found_idx;
4740         char *found_data;
4741         int found_data_len;
4742 };
4743
4744 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4745                         const char *name, int name_len,
4746                         const char *data, int data_len,
4747                         u8 type, void *vctx)
4748 {
4749         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4750
4751         if (name_len == ctx->name_len &&
4752             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4753                 ctx->found_idx = num;
4754                 ctx->found_data_len = data_len;
4755                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4756                 if (!ctx->found_data)
4757                         return -ENOMEM;
4758                 return 1;
4759         }
4760         return 0;
4761 }
4762
4763 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4764                       struct btrfs_path *path,
4765                       struct btrfs_key *key,
4766                       const char *name, int name_len,
4767                       char **data, int *data_len)
4768 {
4769         int ret;
4770         struct find_xattr_ctx ctx;
4771
4772         ctx.name = name;
4773         ctx.name_len = name_len;
4774         ctx.found_idx = -1;
4775         ctx.found_data = NULL;
4776         ctx.found_data_len = 0;
4777
4778         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4779         if (ret < 0)
4780                 return ret;
4781
4782         if (ctx.found_idx == -1)
4783                 return -ENOENT;
4784         if (data) {
4785                 *data = ctx.found_data;
4786                 *data_len = ctx.found_data_len;
4787         } else {
4788                 kfree(ctx.found_data);
4789         }
4790         return ctx.found_idx;
4791 }
4792
4793
4794 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4795                                        const char *name, int name_len,
4796                                        const char *data, int data_len,
4797                                        u8 type, void *ctx)
4798 {
4799         int ret;
4800         struct send_ctx *sctx = ctx;
4801         char *found_data = NULL;
4802         int found_data_len  = 0;
4803
4804         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4805                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4806                          &found_data_len);
4807         if (ret == -ENOENT) {
4808                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4809                                 data_len, type, ctx);
4810         } else if (ret >= 0) {
4811                 if (data_len != found_data_len ||
4812                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4813                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4814                                         data, data_len, type, ctx);
4815                 } else {
4816                         ret = 0;
4817                 }
4818         }
4819
4820         kfree(found_data);
4821         return ret;
4822 }
4823
4824 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4825                                            const char *name, int name_len,
4826                                            const char *data, int data_len,
4827                                            u8 type, void *ctx)
4828 {
4829         int ret;
4830         struct send_ctx *sctx = ctx;
4831
4832         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4833                          name, name_len, NULL, NULL);
4834         if (ret == -ENOENT)
4835                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4836                                 data_len, type, ctx);
4837         else if (ret >= 0)
4838                 ret = 0;
4839
4840         return ret;
4841 }
4842
4843 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4844 {
4845         int ret = 0;
4846
4847         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4848                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4849         if (ret < 0)
4850                 goto out;
4851         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4852                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4853
4854 out:
4855         return ret;
4856 }
4857
4858 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4859 {
4860         int ret;
4861         struct btrfs_root *root;
4862         struct btrfs_path *path;
4863         struct btrfs_key key;
4864         struct btrfs_key found_key;
4865         struct extent_buffer *eb;
4866         int slot;
4867
4868         path = alloc_path_for_send();
4869         if (!path)
4870                 return -ENOMEM;
4871
4872         root = sctx->send_root;
4873
4874         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4875         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4876         key.offset = 0;
4877         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4878         if (ret < 0)
4879                 goto out;
4880
4881         while (1) {
4882                 eb = path->nodes[0];
4883                 slot = path->slots[0];
4884                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4885                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4886                         if (ret < 0) {
4887                                 goto out;
4888                         } else if (ret > 0) {
4889                                 ret = 0;
4890                                 break;
4891                         }
4892                         continue;
4893                 }
4894
4895                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4896                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4897                     found_key.type != key.type) {
4898                         ret = 0;
4899                         goto out;
4900                 }
4901
4902                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4903                 if (ret < 0)
4904                         goto out;
4905
4906                 path->slots[0]++;
4907         }
4908
4909 out:
4910         btrfs_free_path(path);
4911         return ret;
4912 }
4913
4914 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4915 {
4916         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4917 }
4918
4919 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4920 {
4921         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4922
4923         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4924                 return -EOVERFLOW;
4925         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4926         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4927         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4928         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4929         return 0;
4930 }
4931
4932 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4933 {
4934         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4935         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4936         struct inode *inode;
4937         struct page *page;
4938         char *addr;
4939         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4940         pgoff_t last_index;
4941         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4942         int ret;
4943
4944         ret = put_data_header(sctx, len);
4945         if (ret)
4946                 return ret;
4947
4948         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4949         if (IS_ERR(inode))
4950                 return PTR_ERR(inode);
4951
4952         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4953
4954         /* initial readahead */
4955         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4956         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4957
4958         while (index <= last_index) {
4959                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4960                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4961
4962                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4963                 if (!page) {
4964                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4965                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4966
4967                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4968                                         GFP_KERNEL);
4969                         if (!page) {
4970                                 ret = -ENOMEM;
4971                                 break;
4972                         }
4973                 }
4974
4975                 if (PageReadahead(page)) {
4976                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4977                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4978                 }
4979
4980                 if (!PageUptodate(page)) {
4981                         btrfs_readpage(NULL, page);
4982                         lock_page(page);
4983                         if (!PageUptodate(page)) {
4984                                 unlock_page(page);
4985                                 put_page(page);
4986                                 ret = -EIO;
4987                                 break;
4988                         }
4989                 }
4990
4991                 addr = kmap(page);
4992                 memcpy(sctx->send_buf + sctx->send_size, addr + pg_offset,
4993                        cur_len);
4994                 kunmap(page);
4995                 unlock_page(page);
4996                 put_page(page);
4997                 index++;
4998                 pg_offset = 0;
4999                 len -= cur_len;
5000                 sctx->send_size += cur_len;
5001         }
5002         iput(inode);
5003         return ret;
5004 }
5005
5006 /*
5007  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
5008  * user space.
5009  */
5010 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
5011 {
5012         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
5013         int ret = 0;
5014         struct fs_path *p;
5015
5016         p = fs_path_alloc();
5017         if (!p)
5018                 return -ENOMEM;
5019
5020         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
5021
5022         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5023         if (ret < 0)
5024                 goto out;
5025
5026         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5027         if (ret < 0)
5028                 goto out;
5029
5030         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5031         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5032         ret = put_file_data(sctx, offset, len);
5033         if (ret < 0)
5034                 goto out;
5035
5036         ret = send_cmd(sctx);
5037
5038 tlv_put_failure:
5039 out:
5040         fs_path_free(p);
5041         return ret;
5042 }
5043
5044 /*
5045  * Send a clone command to user space.
5046  */
5047 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
5048                       u64 offset, u32 len,
5049                       struct clone_root *clone_root)
5050 {
5051         int ret = 0;
5052         struct fs_path *p;
5053         u64 gen;
5054
5055         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
5056                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
5057                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
5058                     clone_root->ino, clone_root->offset);
5059
5060         p = fs_path_alloc();
5061         if (!p)
5062                 return -ENOMEM;
5063
5064         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
5065         if (ret < 0)
5066                 goto out;
5067
5068         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5069         if (ret < 0)
5070                 goto out;
5071
5072         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5073         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
5074         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5075
5076         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
5077                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
5078                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
5079                 if (ret < 0)
5080                         goto out;
5081                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
5082         } else {
5083                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
5084         }
5085         if (ret < 0)
5086                 goto out;
5087
5088         /*
5089          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
5090          * our clone source as that is what we will look for when doing a
5091          * receive.
5092          *
5093          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
5094          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
5095          * different host.
5096          */
5097         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
5098                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5099                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
5100         else
5101                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5102                              clone_root->root->root_item.uuid);
5103         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
5104                     btrfs_root_ctransid(&clone_root->root->root_item));
5105         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
5106         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
5107                         clone_root->offset);
5108
5109         ret = send_cmd(sctx);
5110
5111 tlv_put_failure:
5112 out:
5113         fs_path_free(p);
5114         return ret;
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Send an update extent command to user space.
5119  */
5120 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5121                               u64 offset, u32 len)
5122 {
5123         int ret = 0;
5124         struct fs_path *p;
5125
5126         p = fs_path_alloc();
5127         if (!p)
5128                 return -ENOMEM;
5129
5130         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5131         if (ret < 0)
5132                 goto out;
5133
5134         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5135         if (ret < 0)
5136                 goto out;
5137
5138         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5139         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5140         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5141
5142         ret = send_cmd(sctx);
5143
5144 tlv_put_failure:
5145 out:
5146         fs_path_free(p);
5147         return ret;
5148 }
5149
5150 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5151 {
5152         struct fs_path *p = NULL;
5153         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5154         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5155         int ret = 0;
5156
5157         /*
5158          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5159          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5160          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5161          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5162          */
5163         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5164                 return 0;
5165
5166         /*
5167          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5168          * after the i_size.
5169          */
5170         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5171
5172         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5173                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5174
5175         p = fs_path_alloc();
5176         if (!p)
5177                 return -ENOMEM;
5178         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5179         if (ret < 0)
5180                 goto tlv_put_failure;
5181         while (offset < end) {
5182                 u64 len = min(end - offset, read_size);
5183
5184                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5185                 if (ret < 0)
5186                         break;
5187                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5188                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5189                 ret = put_data_header(sctx, len);
5190                 if (ret < 0)
5191                         break;
5192                 memset(sctx->send_buf + sctx->send_size, 0, len);
5193                 sctx->send_size += len;
5194                 ret = send_cmd(sctx);
5195                 if (ret < 0)
5196                         break;
5197                 offset += len;
5198         }
5199         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5200 tlv_put_failure:
5201         fs_path_free(p);
5202         return ret;
5203 }
5204
5205 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5206                             const u64 offset,
5207                             const u64 len)
5208 {
5209         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5210         u64 sent = 0;
5211
5212         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5213                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5214
5215         while (sent < len) {
5216                 u64 size = min(len - sent, read_size);
5217                 int ret;
5218
5219                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5220                 if (ret < 0)
5221                         return ret;
5222                 sent += size;
5223         }
5224         return 0;
5225 }
5226
5227 /*
5228  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5229  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5230  *
5231  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5232  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5233  */
5234 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5235 {
5236         struct fs_path *fspath = NULL;
5237         struct btrfs_path *path;
5238         struct btrfs_dir_item *di;
5239         struct extent_buffer *leaf;
5240         unsigned long data_ptr;
5241         char *buf = NULL;
5242         int buf_len;
5243         int ret = 0;
5244
5245         path = alloc_path_for_send();
5246         if (!path)
5247                 return -ENOMEM;
5248
5249         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5250                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5251         if (!di) {
5252                 /* There is no xattr for this inode */
5253                 goto out;
5254         } else if (IS_ERR(di)) {
5255                 ret = PTR_ERR(di);
5256                 goto out;
5257         }
5258
5259         leaf = path->nodes[0];
5260         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5261
5262         fspath = fs_path_alloc();
5263         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5264         if (!fspath || !buf) {
5265                 ret = -ENOMEM;
5266                 goto out;
5267         }
5268
5269         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5270         if (ret < 0)
5271                 goto out;
5272
5273         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5274         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5275
5276         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5277                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5278 out:
5279         kfree(buf);
5280         fs_path_free(fspath);
5281         btrfs_free_path(path);
5282         return ret;
5283 }
5284
5285 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5286                        struct clone_root *clone_root,
5287                        const u64 disk_byte,
5288                        u64 data_offset,
5289                        u64 offset,
5290                        u64 len)
5291 {
5292         struct btrfs_path *path;
5293         struct btrfs_key key;
5294         int ret;
5295         u64 clone_src_i_size = 0;
5296
5297         /*
5298          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5299          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5300          *
5301          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5302          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5303          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5304          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5305          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5306          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5307          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5308          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5309          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5310          * filesystem has.
5311          */
5312         if (clone_root->offset == 0 &&
5313             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5314                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5315
5316         path = alloc_path_for_send();
5317         if (!path)
5318                 return -ENOMEM;
5319
5320         /*
5321          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5322          * accept clones from these extents.
5323          */
5324         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5325                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5326         btrfs_release_path(path);
5327         if (ret < 0)
5328                 goto out;
5329
5330         /*
5331          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5332          * extent items in the respective range in the source file that
5333          * refer to different extents or if we find holes.
5334          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5335          * operations if needed.
5336          *
5337          * Example:
5338          *
5339          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5340          * mount /dev/sda /mnt
5341          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5342          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5343          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5344          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5345          *
5346          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5347          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5348          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5349          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5350          * the content from bar in the original filesystem.
5351          */
5352         key.objectid = clone_root->ino;
5353         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5354         key.offset = clone_root->offset;
5355         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5356         if (ret < 0)
5357                 goto out;
5358         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5359                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5360                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5361                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5362                         path->slots[0]--;
5363         }
5364
5365         while (true) {
5366                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5367                 int slot = path->slots[0];
5368                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5369                 u8 type;
5370                 u64 ext_len;
5371                 u64 clone_len;
5372                 u64 clone_data_offset;
5373
5374                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5375                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5376                         if (ret < 0)
5377                                 goto out;
5378                         else if (ret > 0)
5379                                 break;
5380                         continue;
5381                 }
5382
5383                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5384
5385                 /*
5386                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5387                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5388                  */
5389                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5390                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5391                         break;
5392
5393                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5394                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5395                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5396                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5397                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5398                 } else {
5399                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5400                 }
5401
5402                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5403                         goto next;
5404
5405                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5406                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5407                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5408
5409                         if (hole_len > len)
5410                                 hole_len = len;
5411                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5412                         if (ret < 0)
5413                                 goto out;
5414
5415                         len -= hole_len;
5416                         if (len == 0)
5417                                 break;
5418                         offset += hole_len;
5419                         clone_root->offset += hole_len;
5420                         data_offset += hole_len;
5421                 }
5422
5423                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5424                         break;
5425
5426                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5427                         break;
5428
5429                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5430                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5431
5432                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5433                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5434                         clone_root->offset = key.offset;
5435                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5436                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5437                                 u64 extent_offset;
5438
5439                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5440                                 ext_len -= extent_offset;
5441                                 clone_data_offset += extent_offset;
5442                                 clone_root->offset += extent_offset;
5443                         }
5444                 }
5445
5446                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5447
5448                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5449                     clone_data_offset == data_offset) {
5450                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5451                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5452
5453                         /*
5454                          * We can't clone the last block, when its size is not
5455                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5456                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5457                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5458                          * the destination file if it's on a kernel without the
5459                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5460                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5461                          * block).
5462                          *
5463                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5464                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5465                          *
5466                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5467                          * because we don't know what's the sector size of the
5468                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5469                          * assume the largest possible sector size.
5470                          */
5471                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5472                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5473                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5474                                 u64 slen;
5475
5476                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5477                                                   sectorsize);
5478                                 if (slen > 0) {
5479                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5480                                                          clone_root);
5481                                         if (ret < 0)
5482                                                 goto out;
5483                                 }
5484                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5485                                                        clone_len - slen);
5486                         } else {
5487                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5488                                                  clone_root);
5489                         }
5490                 } else {
5491                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5492                 }
5493
5494                 if (ret < 0)
5495                         goto out;
5496
5497                 len -= clone_len;
5498                 if (len == 0)
5499                         break;
5500                 offset += clone_len;
5501                 clone_root->offset += clone_len;
5502                 data_offset += clone_len;
5503 next:
5504                 path->slots[0]++;
5505         }
5506
5507         if (len > 0)
5508                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5509         else
5510                 ret = 0;
5511 out:
5512         btrfs_free_path(path);
5513         return ret;
5514 }
5515
5516 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5517                                struct btrfs_path *path,
5518                                struct btrfs_key *key,
5519                                struct clone_root *clone_root)
5520 {
5521         int ret = 0;
5522         u64 offset = key->offset;
5523         u64 end;
5524         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5525
5526         end = min_t(u64, btrfs_file_extent_end(path), sctx->cur_inode_size);
5527         if (offset >= end)
5528                 return 0;
5529
5530         if (clone_root && IS_ALIGNED(end, bs)) {
5531                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5532                 u64 disk_byte;
5533                 u64 data_offset;
5534
5535                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5536                                     struct btrfs_file_extent_item);
5537                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5538                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5539                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5540                                   offset, end - offset);
5541         } else {
5542                 ret = send_extent_data(sctx, offset, end - offset);
5543         }
5544         sctx->cur_inode_next_write_offset = end;
5545         return ret;
5546 }
5547
5548 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5549                                struct btrfs_path *left_path,
5550                                struct btrfs_key *ekey)
5551 {
5552         int ret = 0;
5553         struct btrfs_key key;
5554         struct btrfs_path *path = NULL;
5555         struct extent_buffer *eb;
5556         int slot;
5557         struct btrfs_key found_key;
5558         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5559         u64 left_disknr;
5560         u64 right_disknr;
5561         u64 left_offset;
5562         u64 right_offset;
5563         u64 left_offset_fixed;
5564         u64 left_len;
5565         u64 right_len;
5566         u64 left_gen;
5567         u64 right_gen;
5568         u8 left_type;
5569         u8 right_type;
5570
5571         path = alloc_path_for_send();
5572         if (!path)
5573                 return -ENOMEM;
5574
5575         eb = left_path->nodes[0];
5576         slot = left_path->slots[0];
5577         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5578         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5579
5580         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5581                 ret = 0;
5582                 goto out;
5583         }
5584         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5585         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5586         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5587         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5588
5589         /*
5590          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5591          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5592          * extents that we iterate.
5593          *
5594          *       |-----L-----|
5595          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5596          *
5597          *       |-----L-----|
5598          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5599          *
5600          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5601          *       |-----L-----|
5602          * |-----------7-----------|-6-|
5603          *
5604          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5605          *       |-----L-----|
5606          * |-8-|
5607          * Nothing follows after 8.
5608          */
5609
5610         key.objectid = ekey->objectid;
5611         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5612         key.offset = ekey->offset;
5613         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5614         if (ret < 0)
5615                 goto out;
5616         if (ret) {
5617                 ret = 0;
5618                 goto out;
5619         }
5620
5621         /*
5622          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5623          */
5624         eb = path->nodes[0];
5625         slot = path->slots[0];
5626         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5627         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5628             found_key.type != key.type) {
5629                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5630                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5631                 goto out;
5632         }
5633
5634         /*
5635          * We're now on 2a, 2b or 7.
5636          */
5637         key = found_key;
5638         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5639                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5640                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5641                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5642                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5643                         ret = 0;
5644                         goto out;
5645                 }
5646
5647                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5648                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5649                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5650                 } else {
5651                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5652                 }
5653
5654                 /*
5655                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5656                  * This may only happen on the first iteration.
5657                  */
5658                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5659                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5660                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5661                         goto out;
5662                 }
5663
5664                 /*
5665                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5666                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5667                  * condition for inline extents too). This should normally not
5668                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5669                  * compressed extent representing data with a size matching
5670                  * the page size (currently the same as sector size).
5671                  */
5672                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5673                         ret = 0;
5674                         goto out;
5675                 }
5676
5677                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5678                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5679                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5680
5681                 left_offset_fixed = left_offset;
5682                 if (key.offset < ekey->offset) {
5683                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5684                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5685                 } else {
5686                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5687                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5688                 }
5689
5690                 /*
5691                  * Check if we have the same extent.
5692                  */
5693                 if (left_disknr != right_disknr ||
5694                     left_offset_fixed != right_offset ||
5695                     left_gen != right_gen) {
5696                         ret = 0;
5697                         goto out;
5698                 }
5699
5700                 /*
5701                  * Go to the next extent.
5702                  */
5703                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5704                 if (ret < 0)
5705                         goto out;
5706                 if (!ret) {
5707                         eb = path->nodes[0];
5708                         slot = path->slots[0];
5709                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5710                 }
5711                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5712                     found_key.type != key.type) {
5713                         key.offset += right_len;
5714                         break;
5715                 }
5716                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5717                         ret = 0;
5718                         goto out;
5719                 }
5720                 key = found_key;
5721         }
5722
5723         /*
5724          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5725          * of the right side (treat as changed).
5726          */
5727         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5728                 ret = 1;
5729         else
5730                 ret = 0;
5731
5732
5733 out:
5734         btrfs_free_path(path);
5735         return ret;
5736 }
5737
5738 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5739 {
5740         struct btrfs_path *path;
5741         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5742         struct btrfs_key key;
5743         int ret;
5744
5745         path = alloc_path_for_send();
5746         if (!path)
5747                 return -ENOMEM;
5748
5749         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5750
5751         key.objectid = sctx->cur_ino;
5752         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5753         key.offset = offset;
5754         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5755         if (ret < 0)
5756                 goto out;
5757         ret = 0;
5758         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5759         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5760                 goto out;
5761
5762         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5763 out:
5764         btrfs_free_path(path);
5765         return ret;
5766 }
5767
5768 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5769                                    const u64 start,
5770                                    const u64 end)
5771 {
5772         struct btrfs_path *path;
5773         struct btrfs_key key;
5774         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5775         u64 search_start = start;
5776         int ret;
5777
5778         path = alloc_path_for_send();
5779         if (!path)
5780                 return -ENOMEM;
5781
5782         key.objectid = sctx->cur_ino;
5783         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5784         key.offset = search_start;
5785         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5786         if (ret < 0)
5787                 goto out;
5788         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5789                 path->slots[0]--;
5790
5791         while (search_start < end) {
5792                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5793                 int slot = path->slots[0];
5794                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5795                 u64 extent_end;
5796
5797                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5798                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5799                         if (ret < 0)
5800                                 goto out;
5801                         else if (ret > 0)
5802                                 break;
5803                         continue;
5804                 }
5805
5806                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5807                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5808                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5809                         goto next;
5810                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5811                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5812                     key.offset >= end)
5813                         break;
5814
5815                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5816                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5817                 if (extent_end <= start)
5818                         goto next;
5819                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5820                         search_start = extent_end;
5821                         goto next;
5822                 }
5823                 ret = 0;
5824                 goto out;
5825 next:
5826                 path->slots[0]++;
5827         }
5828         ret = 1;
5829 out:
5830         btrfs_free_path(path);
5831         return ret;
5832 }
5833
5834 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5835                            struct btrfs_key *key)
5836 {
5837         int ret = 0;
5838
5839         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5840                 return 0;
5841
5842         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5843                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5844                 if (ret)
5845                         return ret;
5846         }
5847
5848         if (path->slots[0] == 0 &&
5849             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5850                 /*
5851                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5852                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5853                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5854                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5855                  * are located between these 2 leafs.
5856                  */
5857                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5858                 if (ret)
5859                         return ret;
5860         }
5861
5862         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5863                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5864                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5865                                               key->offset);
5866                 if (ret < 0)
5867                         return ret;
5868                 else if (ret == 0)
5869                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5870                 else
5871                         ret = 0;
5872         }
5873         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5874         return ret;
5875 }
5876
5877 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5878                           struct btrfs_path *path,
5879                           struct btrfs_key *key)
5880 {
5881         struct clone_root *found_clone = NULL;
5882         int ret = 0;
5883
5884         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5885                 return 0;
5886
5887         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5888                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5889                 if (ret < 0)
5890                         goto out;
5891                 if (ret) {
5892                         ret = 0;
5893                         goto out_hole;
5894                 }
5895         } else {
5896                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5897                 u8 type;
5898
5899                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5900                                     struct btrfs_file_extent_item);
5901                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5902                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5903                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5904                         /*
5905                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5906                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5907                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5908                          * the send spec.
5909                          */
5910                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5911                                 ret = 0;
5912                                 goto out;
5913                         }
5914
5915                         /* Have a hole, just skip it. */
5916                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5917                                 ret = 0;
5918                                 goto out;
5919                         }
5920                 }
5921         }
5922
5923         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5924                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5925         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5926                 goto out;
5927
5928         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5929         if (ret)
5930                 goto out;
5931 out_hole:
5932         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5933 out:
5934         return ret;
5935 }
5936
5937 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5938 {
5939         int ret;
5940         struct btrfs_root *root;
5941         struct btrfs_path *path;
5942         struct btrfs_key key;
5943         struct btrfs_key found_key;
5944         struct extent_buffer *eb;
5945         int slot;
5946
5947         root = sctx->send_root;
5948         path = alloc_path_for_send();
5949         if (!path)
5950                 return -ENOMEM;
5951
5952         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5953         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5954         key.offset = 0;
5955         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5956         if (ret < 0)
5957                 goto out;
5958
5959         while (1) {
5960                 eb = path->nodes[0];
5961                 slot = path->slots[0];
5962
5963                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5964                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5965                         if (ret < 0) {
5966                                 goto out;
5967                         } else if (ret > 0) {
5968                                 ret = 0;
5969                                 break;
5970                         }
5971                         continue;
5972                 }
5973
5974                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5975
5976                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5977                     found_key.type != key.type) {
5978                         ret = 0;
5979                         goto out;
5980                 }
5981
5982                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5983                 if (ret < 0)
5984                         goto out;
5985
5986                 path->slots[0]++;
5987         }
5988
5989 out:
5990         btrfs_free_path(path);
5991         return ret;
5992 }
5993
5994 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5995                                            int *pending_move,
5996                                            int *refs_processed)
5997 {
5998         int ret = 0;
5999
6000         if (sctx->cur_ino == 0)
6001                 goto out;
6002         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
6003             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6004                 goto out;
6005         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
6006                 goto out;
6007
6008         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
6009         if (ret < 0)
6010                 goto out;
6011
6012         *refs_processed = 1;
6013 out:
6014         return ret;
6015 }
6016
6017 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
6018 {
6019         int ret = 0;
6020         u64 left_mode;
6021         u64 left_uid;
6022         u64 left_gid;
6023         u64 right_mode;
6024         u64 right_uid;
6025         u64 right_gid;
6026         int need_chmod = 0;
6027         int need_chown = 0;
6028         int need_truncate = 1;
6029         int pending_move = 0;
6030         int refs_processed = 0;
6031
6032         if (sctx->ignore_cur_inode)
6033                 return 0;
6034
6035         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
6036                                               &refs_processed);
6037         if (ret < 0)
6038                 goto out;
6039
6040         /*
6041          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
6042          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
6043          * inode into account.
6044          *
6045          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
6046          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
6047          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
6048          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
6049          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
6050          * move/rename will be performed later.
6051          */
6052         if (refs_processed && !pending_move)
6053                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6054
6055         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
6056                 goto out;
6057         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
6058                 goto out;
6059
6060         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
6061                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
6062         if (ret < 0)
6063                 goto out;
6064
6065         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
6066                 need_chown = 1;
6067                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
6068                         need_chmod = 1;
6069                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
6070                         need_truncate = 0;
6071         } else {
6072                 u64 old_size;
6073
6074                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
6075                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
6076                                 &right_gid, NULL);
6077                 if (ret < 0)
6078                         goto out;
6079
6080                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
6081                         need_chown = 1;
6082                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
6083                         need_chmod = 1;
6084                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
6085                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
6086                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
6087                         need_truncate = 0;
6088         }
6089
6090         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
6091                 if (need_send_hole(sctx)) {
6092                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
6093                             sctx->cur_inode_last_extent <
6094                             sctx->cur_inode_size) {
6095                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
6096                                 if (ret)
6097                                         goto out;
6098                         }
6099                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
6100                             sctx->cur_inode_size) {
6101                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
6102                                 if (ret)
6103                                         goto out;
6104                         }
6105                 }
6106                 if (need_truncate) {
6107                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
6108                                             sctx->cur_inode_gen,
6109                                             sctx->cur_inode_size);
6110                         if (ret < 0)
6111                                 goto out;
6112                 }
6113         }
6114
6115         if (need_chown) {
6116                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6117                                 left_uid, left_gid);
6118                 if (ret < 0)
6119                         goto out;
6120         }
6121         if (need_chmod) {
6122                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6123                                 left_mode);
6124                 if (ret < 0)
6125                         goto out;
6126         }
6127
6128         ret = send_capabilities(sctx);
6129         if (ret < 0)
6130                 goto out;
6131
6132         /*
6133          * If other directory inodes depended on our current directory
6134          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6135          */
6136         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6137                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6138                 if (ret)
6139                         goto out;
6140                 /*
6141                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6142                  * changed between the two trees as we have done changes to
6143                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6144                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6145                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6146                  */
6147                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6148                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6149                 if (ret < 0)
6150                         goto out;
6151         }
6152
6153 out:
6154         return ret;
6155 }
6156
6157 struct parent_paths_ctx {
6158         struct list_head *refs;
6159         struct send_ctx *sctx;
6160 };
6161
6162 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6163                              void *ctx)
6164 {
6165         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6166
6167         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6168                           ppctx->refs);
6169 }
6170
6171 /*
6172  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6173  * parent snapshot.
6174  */
6175 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6176 {
6177         LIST_HEAD(deleted_refs);
6178         struct btrfs_path *path;
6179         struct btrfs_key key;
6180         struct parent_paths_ctx ctx;
6181         int ret;
6182
6183         path = alloc_path_for_send();
6184         if (!path)
6185                 return -ENOMEM;
6186
6187         key.objectid = sctx->cur_ino;
6188         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6189         key.offset = 0;
6190         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6191         if (ret < 0)
6192                 goto out;
6193
6194         ctx.refs = &deleted_refs;
6195         ctx.sctx = sctx;
6196
6197         while (true) {
6198                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6199                 int slot = path->slots[0];
6200
6201                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6202                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6203                         if (ret < 0)
6204                                 goto out;
6205                         else if (ret > 0)
6206                                 break;
6207                         continue;
6208                 }
6209
6210                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6211                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6212                         break;
6213                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6214                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6215                         break;
6216
6217                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6218                                         record_parent_ref, &ctx);
6219                 if (ret < 0)
6220                         goto out;
6221
6222                 path->slots[0]++;
6223         }
6224
6225         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6226                 struct recorded_ref *ref;
6227
6228                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6229                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6230                 if (ret < 0)
6231                         goto out;
6232                 fs_path_free(ref->full_path);
6233                 list_del(&ref->list);
6234                 kfree(ref);
6235         }
6236         ret = 0;
6237 out:
6238         btrfs_free_path(path);
6239         if (ret)
6240                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6241         return ret;
6242 }
6243
6244 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6245                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6246 {
6247         int ret = 0;
6248         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6249         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6250         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6251         u64 left_gen = 0;
6252         u64 right_gen = 0;
6253
6254         sctx->cur_ino = key->objectid;
6255         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6256         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6257         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6258         sctx->ignore_cur_inode = false;
6259
6260         /*
6261          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6262          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6263          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6264          */
6265         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6266
6267         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6268             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6269                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6270                                 sctx->left_path->slots[0],
6271                                 struct btrfs_inode_item);
6272                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6273                                 left_ii);
6274         } else {
6275                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6276                                 sctx->right_path->slots[0],
6277                                 struct btrfs_inode_item);
6278                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6279                                 right_ii);
6280         }
6281         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6282                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6283                                 sctx->right_path->slots[0],
6284                                 struct btrfs_inode_item);
6285
6286                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6287                                 right_ii);
6288
6289                 /*
6290                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6291                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6292                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6293                  */
6294                 if (left_gen != right_gen &&
6295                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6296                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6297         }
6298
6299         /*
6300          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6301          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6302          * for a send operation. However other less common use cases involve
6303          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6304          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6305          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6306          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6307          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6308          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6309          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6310          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6311          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6312          */
6313         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6314             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6315                 u32 nlinks;
6316
6317                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6318                 if (nlinks == 0) {
6319                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6320                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6321                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6322                         goto out;
6323                 }
6324         }
6325
6326         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6327                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6328                 sctx->cur_inode_new = 1;
6329                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6330                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6331                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6332                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6333                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6334                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6335                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6336                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6337                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6338         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6339                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6340                 sctx->cur_inode_new = 0;
6341                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6342                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6343                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6344                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6345                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6346         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6347                 /*
6348                  * We need to do some special handling in case the inode was
6349                  * reported as changed with a changed generation number. This
6350                  * means that the original inode was deleted and new inode
6351                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6352                  * deleted and the new one as new.
6353                  */
6354                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6355                         /*
6356                          * First, process the inode as if it was deleted.
6357                          */
6358                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6359                         sctx->cur_inode_new = 0;
6360                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6361                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6362                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6363                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6364                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6365                         ret = process_all_refs(sctx,
6366                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6367                         if (ret < 0)
6368                                 goto out;
6369
6370                         /*
6371                          * Now process the inode as if it was new.
6372                          */
6373                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6374                         sctx->cur_inode_new = 1;
6375                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6376                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6377                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6378                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6379                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6380                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6381                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6382                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6383                         if (ret < 0)
6384                                 goto out;
6385
6386                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6387                         if (ret < 0)
6388                                 goto out;
6389                         /*
6390                          * Advance send_progress now as we did not get into
6391                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6392                          */
6393                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6394
6395                         /*
6396                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6397                          * they were all new.
6398                          */
6399                         ret = process_all_extents(sctx);
6400                         if (ret < 0)
6401                                 goto out;
6402                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6403                         if (ret < 0)
6404                                 goto out;
6405                 } else {
6406                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6407                         sctx->cur_inode_new = 0;
6408                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6409                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6410                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6411                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6412                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6413                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6414                 }
6415         }
6416
6417 out:
6418         return ret;
6419 }
6420
6421 /*
6422  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6423  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6424  * first and later process them in process_recorded_refs.
6425  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6426  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6427  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6428  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6429  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6430  */
6431 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6432                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6433 {
6434         int ret = 0;
6435
6436         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6437                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6438                 return -EIO;
6439         }
6440
6441         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6442             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6443                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6444                         ret = record_new_ref(sctx);
6445                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6446                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6447                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6448                         ret = record_changed_ref(sctx);
6449         }
6450
6451         return ret;
6452 }
6453
6454 /*
6455  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6456  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6457  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6458  */
6459 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6460                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6461 {
6462         int ret = 0;
6463
6464         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6465                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6466                 return -EIO;
6467         }
6468
6469         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6470                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6471                         ret = process_new_xattr(sctx);
6472                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6473                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6474                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6475                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6476         }
6477
6478         return ret;
6479 }
6480
6481 /*
6482  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6483  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6484  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6485  */
6486 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6487                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6488 {
6489         int ret = 0;
6490
6491         /*
6492          * We have found an extent item that changed without the inode item
6493          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6494          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6495          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6496          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6497          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6498          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6499          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6500          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6501          * iversion becames the same in both snapshots, whence the inode item is
6502          * the same on both snapshots.
6503          */
6504         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6505                 return 0;
6506
6507         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6508                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6509                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6510                                         sctx->cmp_key);
6511         }
6512
6513         return ret;
6514 }
6515
6516 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6517 {
6518         u64 orig_gen, new_gen;
6519         int ret;
6520
6521         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6522                              NULL, NULL);
6523         if (ret)
6524                 return ret;
6525
6526         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6527                              NULL, NULL, NULL);
6528         if (ret)
6529                 return ret;
6530
6531         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6532 }
6533
6534 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6535                         struct btrfs_key *key)
6536 {
6537         struct btrfs_inode_extref *extref;
6538         struct extent_buffer *leaf;
6539         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6540         unsigned long ptr;
6541         u32 item_size;
6542         u32 cur_offset = 0;
6543         int ref_name_len;
6544         int ret = 0;
6545
6546         /* Easy case, just check this one dirid */
6547         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6548                 dirid = key->offset;
6549
6550                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6551                 goto out;
6552         }
6553
6554         leaf = path->nodes[0];
6555         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6556         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6557         while (cur_offset < item_size) {
6558                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6559                                                        cur_offset);
6560                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6561                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6562                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6563                 if (dirid == last_dirid)
6564                         continue;
6565                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6566                 if (ret)
6567                         break;
6568                 last_dirid = dirid;
6569         }
6570 out:
6571         return ret;
6572 }
6573
6574 /*
6575  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6576  * changed_xxx functions.
6577  */
6578 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6579                       struct btrfs_path *right_path,
6580                       struct btrfs_key *key,
6581                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6582                       void *ctx)
6583 {
6584         int ret = 0;
6585         struct send_ctx *sctx = ctx;
6586
6587         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6588                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6589                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6590                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6591                         if (!ret)
6592                                 return 0;
6593                         if (ret < 0)
6594                                 return ret;
6595                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6596                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6597                 } else {
6598                         return 0;
6599                 }
6600                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6601                 ret = 0;
6602         }
6603
6604         sctx->left_path = left_path;
6605         sctx->right_path = right_path;
6606         sctx->cmp_key = key;
6607
6608         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6609         if (ret < 0)
6610                 goto out;
6611
6612         /* Ignore non-FS objects */
6613         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6614             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6615                 goto out;
6616
6617         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6618                 ret = changed_inode(sctx, result);
6619         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6620                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6621                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6622                         ret = changed_ref(sctx, result);
6623                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6624                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6625                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6626                         ret = changed_extent(sctx, result);
6627         }
6628
6629 out:
6630         return ret;
6631 }
6632
6633 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6634 {
6635         int ret;
6636         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6637         struct btrfs_key key;
6638         struct btrfs_path *path;
6639         struct extent_buffer *eb;
6640         int slot;
6641
6642         path = alloc_path_for_send();
6643         if (!path)
6644                 return -ENOMEM;
6645
6646         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6647         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6648         key.offset = 0;
6649
6650         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6651         if (ret < 0)
6652                 goto out;
6653         if (ret)
6654                 goto out_finish;
6655
6656         while (1) {
6657                 eb = path->nodes[0];
6658                 slot = path->slots[0];
6659                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6660
6661                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6662                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6663                 if (ret < 0)
6664                         goto out;
6665
6666                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6667                 if (ret < 0)
6668                         goto out;
6669                 if (ret) {
6670                         ret  = 0;
6671                         break;
6672                 }
6673         }
6674
6675 out_finish:
6676         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6677
6678 out:
6679         btrfs_free_path(path);
6680         return ret;
6681 }
6682
6683 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level)
6684 {
6685         struct extent_buffer *eb;
6686
6687         BUG_ON(*level == 0);
6688         eb = btrfs_read_node_slot(path->nodes[*level], path->slots[*level]);
6689         if (IS_ERR(eb))
6690                 return PTR_ERR(eb);
6691
6692         path->nodes[*level - 1] = eb;
6693         path->slots[*level - 1] = 0;
6694         (*level)--;
6695         return 0;
6696 }
6697
6698 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6699                                     int *level, int root_level)
6700 {
6701         int ret = 0;
6702         int nritems;
6703         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6704
6705         path->slots[*level]++;
6706
6707         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6708                 if (*level == root_level)
6709                         return -1;
6710
6711                 /* move upnext */
6712                 path->slots[*level] = 0;
6713                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6714                 path->nodes[*level] = NULL;
6715                 (*level)++;
6716                 path->slots[*level]++;
6717
6718                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6719                 ret = 1;
6720         }
6721         return ret;
6722 }
6723
6724 /*
6725  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6726  * or down.
6727  */
6728 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6729                         int *level, int root_level,
6730                         int allow_down,
6731                         struct btrfs_key *key)
6732 {
6733         int ret;
6734
6735         if (*level == 0 || !allow_down) {
6736                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6737         } else {
6738                 ret = tree_move_down(path, level);
6739         }
6740         if (ret >= 0) {
6741                 if (*level == 0)
6742                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6743                                         path->slots[*level]);
6744                 else
6745                         btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6746                                         path->slots[*level]);
6747         }
6748         return ret;
6749 }
6750
6751 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6752                              struct btrfs_path *right_path,
6753                              char *tmp_buf)
6754 {
6755         int cmp;
6756         int len1, len2;
6757         unsigned long off1, off2;
6758
6759         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6760         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6761         if (len1 != len2)
6762                 return 1;
6763
6764         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6765         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6766                                 right_path->slots[0]);
6767
6768         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6769
6770         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6771         if (cmp)
6772                 return 1;
6773         return 0;
6774 }
6775
6776 /*
6777  * This function compares two trees and calls the provided callback for
6778  * every changed/new/deleted item it finds.
6779  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
6780  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
6781  *
6782  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
6783  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
6784  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
6785  *
6786  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
6787  * If it detects a change, it aborts immediately.
6788  */
6789 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
6790                         struct btrfs_root *right_root, void *ctx)
6791 {
6792         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
6793         int ret;
6794         int cmp;
6795         struct btrfs_path *left_path = NULL;
6796         struct btrfs_path *right_path = NULL;
6797         struct btrfs_key left_key;
6798         struct btrfs_key right_key;
6799         char *tmp_buf = NULL;
6800         int left_root_level;
6801         int right_root_level;
6802         int left_level;
6803         int right_level;
6804         int left_end_reached;
6805         int right_end_reached;
6806         int advance_left;
6807         int advance_right;
6808         u64 left_blockptr;
6809         u64 right_blockptr;
6810         u64 left_gen;
6811         u64 right_gen;
6812
6813         left_path = btrfs_alloc_path();
6814         if (!left_path) {
6815                 ret = -ENOMEM;
6816                 goto out;
6817         }
6818         right_path = btrfs_alloc_path();
6819         if (!right_path) {
6820                 ret = -ENOMEM;
6821                 goto out;
6822         }
6823
6824         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
6825         if (!tmp_buf) {
6826                 ret = -ENOMEM;
6827                 goto out;
6828         }
6829
6830         left_path->search_commit_root = 1;
6831         left_path->skip_locking = 1;
6832         right_path->search_commit_root = 1;
6833         right_path->skip_locking = 1;
6834
6835         /*
6836          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
6837          *
6838          * If both trees are at level 0
6839          *   Compare keys of current items
6840          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
6841          *       and repeat
6842          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
6843          *       and repeat
6844          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
6845          *       needed, advance both trees and repeat
6846          * If both trees are at the same level but not at level 0
6847          *   Compare keys of current nodes/leafs
6848          *     If left < right advance left tree and repeat
6849          *     If left > right advance right tree and repeat
6850          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
6851          *       If they match advance both trees but stay at the same level
6852          *         and repeat
6853          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
6854          *         deeper and repeat
6855          * If tree levels are different
6856          *   Advance the tree that needs it and repeat
6857          *
6858          * Advancing a tree means:
6859          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
6860          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
6861          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
6862          *   node or a leaf.
6863          *
6864          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
6865          *   level deeper.
6866          *
6867          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
6868          *   the right if possible or go up and right.
6869          */
6870
6871         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6872         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
6873         left_root_level = left_level;
6874         left_path->nodes[left_level] =
6875                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
6876         if (!left_path->nodes[left_level]) {
6877                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6878                 ret = -ENOMEM;
6879                 goto out;
6880         }
6881
6882         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
6883         right_root_level = right_level;
6884         right_path->nodes[right_level] =
6885                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
6886         if (!right_path->nodes[right_level]) {
6887                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6888                 ret = -ENOMEM;
6889                 goto out;
6890         }
6891         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6892
6893         if (left_level == 0)
6894                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6895                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6896         else
6897                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6898                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6899         if (right_level == 0)
6900                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6901                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6902         else
6903                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6904                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6905
6906         left_end_reached = right_end_reached = 0;
6907         advance_left = advance_right = 0;
6908
6909         while (1) {
6910                 cond_resched();
6911                 if (advance_left && !left_end_reached) {
6912                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
6913                                         left_root_level,
6914                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6915                                         &left_key);
6916                         if (ret == -1)
6917                                 left_end_reached = ADVANCE;
6918                         else if (ret < 0)
6919                                 goto out;
6920                         advance_left = 0;
6921                 }
6922                 if (advance_right && !right_end_reached) {
6923                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
6924                                         right_root_level,
6925                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6926                                         &right_key);
6927                         if (ret == -1)
6928                                 right_end_reached = ADVANCE;
6929                         else if (ret < 0)
6930                                 goto out;
6931                         advance_right = 0;
6932                 }
6933
6934                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
6935                         ret = 0;
6936                         goto out;
6937                 } else if (left_end_reached) {
6938                         if (right_level == 0) {
6939                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6940                                                 &right_key,
6941                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6942                                                 ctx);
6943                                 if (ret < 0)
6944                                         goto out;
6945                         }
6946                         advance_right = ADVANCE;
6947                         continue;
6948                 } else if (right_end_reached) {
6949                         if (left_level == 0) {
6950                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6951                                                 &left_key,
6952                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6953                                                 ctx);
6954                                 if (ret < 0)
6955                                         goto out;
6956                         }
6957                         advance_left = ADVANCE;
6958                         continue;
6959                 }
6960
6961                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
6962                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6963                         if (cmp < 0) {
6964                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6965                                                 &left_key,
6966                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6967                                                 ctx);
6968                                 if (ret < 0)
6969                                         goto out;
6970                                 advance_left = ADVANCE;
6971                         } else if (cmp > 0) {
6972                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6973                                                 &right_key,
6974                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6975                                                 ctx);
6976                                 if (ret < 0)
6977                                         goto out;
6978                                 advance_right = ADVANCE;
6979                         } else {
6980                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
6981
6982                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
6983                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
6984                                                         tmp_buf);
6985                                 if (ret)
6986                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6987                                 else
6988                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
6989                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6990                                                  &left_key, result, ctx);
6991                                 if (ret < 0)
6992                                         goto out;
6993                                 advance_left = ADVANCE;
6994                                 advance_right = ADVANCE;
6995                         }
6996                 } else if (left_level == right_level) {
6997                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6998                         if (cmp < 0) {
6999                                 advance_left = ADVANCE;
7000                         } else if (cmp > 0) {
7001                                 advance_right = ADVANCE;
7002                         } else {
7003                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7004                                                 left_path->nodes[left_level],
7005                                                 left_path->slots[left_level]);
7006                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7007                                                 right_path->nodes[right_level],
7008                                                 right_path->slots[right_level]);
7009                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7010                                                 left_path->nodes[left_level],
7011                                                 left_path->slots[left_level]);
7012                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7013                                                 right_path->nodes[right_level],
7014                                                 right_path->slots[right_level]);
7015                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
7016                                     left_gen == right_gen) {
7017                                         /*
7018                                          * As we're on a shared block, don't
7019                                          * allow to go deeper.
7020                                          */
7021                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7022                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7023                                 } else {
7024                                         advance_left = ADVANCE;
7025                                         advance_right = ADVANCE;
7026                                 }
7027                         }
7028                 } else if (left_level < right_level) {
7029                         advance_right = ADVANCE;
7030                 } else {
7031                         advance_left = ADVANCE;
7032                 }
7033         }
7034
7035 out:
7036         btrfs_free_path(left_path);
7037         btrfs_free_path(right_path);
7038         kvfree(tmp_buf);
7039         return ret;
7040 }
7041
7042 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
7043 {
7044         int ret;
7045
7046         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
7047                 ret = send_header(sctx);
7048                 if (ret < 0)
7049                         goto out;
7050         }
7051
7052         ret = send_subvol_begin(sctx);
7053         if (ret < 0)
7054                 goto out;
7055
7056         if (sctx->parent_root) {
7057                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
7058                 if (ret < 0)
7059                         goto out;
7060                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
7061                 if (ret < 0)
7062                         goto out;
7063         } else {
7064                 ret = full_send_tree(sctx);
7065                 if (ret < 0)
7066                         goto out;
7067         }
7068
7069 out:
7070         free_recorded_refs(sctx);
7071         return ret;
7072 }
7073
7074 /*
7075  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
7076  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
7077  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
7078  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
7079  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
7080  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
7081  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
7082  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
7083  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
7084  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
7085  * current root) or not.
7086  */
7087 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
7088 {
7089         int i;
7090         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
7091
7092 again:
7093         if (sctx->parent_root &&
7094             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
7095                 goto commit_trans;
7096
7097         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7098                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
7099                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
7100                         goto commit_trans;
7101
7102         if (trans)
7103                 return btrfs_end_transaction(trans);
7104
7105         return 0;
7106
7107 commit_trans:
7108         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
7109         if (!trans) {
7110                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
7111                 if (IS_ERR(trans))
7112                         return PTR_ERR(trans);
7113                 goto again;
7114         }
7115
7116         return btrfs_commit_transaction(trans);
7117 }
7118
7119 /*
7120  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7121  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7122  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7123  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7124  * a send operation then uses the subvolume.
7125  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7126  */
7127 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7128 {
7129         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7130         int ret;
7131         int i;
7132
7133         if (root) {
7134                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7135                 if (ret)
7136                         return ret;
7137                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7138         }
7139
7140         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7141                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7142                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7143                 if (ret)
7144                         return ret;
7145                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7146         }
7147
7148         return 0;
7149 }
7150
7151 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7152 {
7153         spin_lock(&root->root_item_lock);
7154         root->send_in_progress--;
7155         /*
7156          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7157          * can't blindly reset it to 0.
7158          */
7159         if (root->send_in_progress < 0)
7160                 btrfs_err(root->fs_info,
7161                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7162                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7163         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7164 }
7165
7166 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7167 {
7168         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7169 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7170                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7171 }
7172
7173 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7174 {
7175         int ret = 0;
7176         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7177         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7178         struct btrfs_root *clone_root;
7179         struct send_ctx *sctx = NULL;
7180         u32 i;
7181         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7182         int clone_sources_to_rollback = 0;
7183         size_t alloc_size;
7184         int sort_clone_roots = 0;
7185
7186         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7187                 return -EPERM;
7188
7189         /*
7190          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7191          * making it RW. This also protects against deletion.
7192          */
7193         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7194         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7195                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7196                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7197                 return -EAGAIN;
7198         }
7199         send_root->send_in_progress++;
7200         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7201
7202         /*
7203          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7204          * not RO.
7205          */
7206         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7207                 ret = -EPERM;
7208                 goto out;
7209         }
7210
7211         /*
7212          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7213          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7214          * access_ok.
7215          */
7216         if (arg->clone_sources_count >
7217             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7218                 ret = -EINVAL;
7219                 goto out;
7220         }
7221
7222         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7223                 ret = -EINVAL;
7224                 goto out;
7225         }
7226
7227         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7228         if (!sctx) {
7229                 ret = -ENOMEM;
7230                 goto out;
7231         }
7232
7233         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7234         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7235         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7236         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7237
7238         sctx->flags = arg->flags;
7239
7240         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7241         if (!sctx->send_filp) {
7242                 ret = -EBADF;
7243                 goto out;
7244         }
7245
7246         sctx->send_root = send_root;
7247         /*
7248          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7249          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7250          */
7251         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7252                 ret = -EPERM;
7253                 goto out;
7254         }
7255
7256         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7257
7258         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7259         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7260         if (!sctx->send_buf) {
7261                 ret = -ENOMEM;
7262                 goto out;
7263         }
7264
7265         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7266         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7267         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7268
7269         sctx->clone_roots = kvcalloc(sizeof(*sctx->clone_roots),
7270                                      arg->clone_sources_count + 1,
7271                                      GFP_KERNEL);
7272         if (!sctx->clone_roots) {
7273                 ret = -ENOMEM;
7274                 goto out;
7275         }
7276
7277         alloc_size = array_size(sizeof(*arg->clone_sources),
7278                                 arg->clone_sources_count);
7279
7280         if (arg->clone_sources_count) {
7281                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7282                 if (!clone_sources_tmp) {
7283                         ret = -ENOMEM;
7284                         goto out;
7285                 }
7286
7287                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7288                                 alloc_size);
7289                 if (ret) {
7290                         ret = -EFAULT;
7291                         goto out;
7292                 }
7293
7294                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7295                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7296                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7297                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7298                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7299                                 goto out;
7300                         }
7301                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7302                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7303                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7304                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7305                                 btrfs_put_root(clone_root);
7306                                 ret = -EPERM;
7307                                 goto out;
7308                         }
7309                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7310                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7311                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7312                                 btrfs_put_root(clone_root);
7313                                 ret = -EAGAIN;
7314                                 goto out;
7315                         }
7316                         clone_root->send_in_progress++;
7317                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7318
7319                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7320                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7321                 }
7322                 kvfree(clone_sources_tmp);
7323                 clone_sources_tmp = NULL;
7324         }
7325
7326         if (arg->parent_root) {
7327                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7328                                                       true);
7329                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7330                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7331                         goto out;
7332                 }
7333
7334                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7335                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7336                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7337                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7338                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7339                         ret = -EPERM;
7340                         goto out;
7341                 }
7342                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7343                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7344                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7345                         ret = -EAGAIN;
7346                         goto out;
7347                 }
7348                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7349         }
7350
7351         /*
7352          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7353          * is behind the current send position. This is checked while searching
7354          * for possible clone sources.
7355          */
7356         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7357                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7358
7359         /* We do a bsearch later */
7360         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7361                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7362                         NULL);
7363         sort_clone_roots = 1;
7364
7365         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7366         if (ret)
7367                 goto out;
7368
7369         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7370         if (ret)
7371                 goto out;
7372
7373         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7374         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
7375                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7376                 btrfs_warn_rl(fs_info,
7377                 "cannot run send because a balance operation is in progress");
7378                 ret = -EAGAIN;
7379                 goto out;
7380         }
7381         fs_info->send_in_progress++;
7382         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7383
7384         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
7385         ret = send_subvol(sctx);
7386         current->journal_info = NULL;
7387         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7388         fs_info->send_in_progress--;
7389         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7390         if (ret < 0)
7391                 goto out;
7392
7393         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7394                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7395                 if (ret < 0)
7396                         goto out;
7397                 ret = send_cmd(sctx);
7398                 if (ret < 0)
7399                         goto out;
7400         }
7401
7402 out:
7403         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7404         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7405                 struct rb_node *n;
7406                 struct pending_dir_move *pm;
7407
7408                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7409                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7410                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7411                         struct pending_dir_move *pm2;
7412
7413                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7414                                                struct pending_dir_move, list);
7415                         free_pending_move(sctx, pm2);
7416                 }
7417                 free_pending_move(sctx, pm);
7418         }
7419
7420         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7421         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7422                 struct rb_node *n;
7423                 struct waiting_dir_move *dm;
7424
7425                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7426                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7427                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7428                 kfree(dm);
7429         }
7430
7431         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7432         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7433                 struct rb_node *n;
7434                 struct orphan_dir_info *odi;
7435
7436                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7437                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7438                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7439         }
7440
7441         if (sort_clone_roots) {
7442                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7443                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7444                                         sctx->clone_roots[i].root);
7445                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7446                 }
7447         } else {
7448                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7449                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7450                                         sctx->clone_roots[i].root);
7451                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7452                 }
7453
7454                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7455         }
7456         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7457                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7458                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7459         }
7460
7461         kvfree(clone_sources_tmp);
7462
7463         if (sctx) {
7464                 if (sctx->send_filp)
7465                         fput(sctx->send_filp);
7466
7467                 kvfree(sctx->clone_roots);
7468                 kvfree(sctx->send_buf);
7469
7470                 name_cache_free(sctx);
7471
7472                 kfree(sctx);
7473         }
7474
7475         return ret;
7476 }