fs/btrfs/send.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/bsearch.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/file.h>
   9 #include <linux/sort.h>
  10 #include <linux/mount.h>
  11 #include <linux/xattr.h>
  12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  13 #include <linux/radix-tree.h>
  14 #include <linux/vmalloc.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/compat.h>
  17 #include <linux/crc32c.h>
  18
  19 #include "send.h"
  20 #include "backref.h"
  21 #include "locking.h"
  22 #include "disk-io.h"
  23 #include "btrfs_inode.h"
  24 #include "transaction.h"
  25 #include "compression.h"
  26 #include "xattr.h"
  27 #include "print-tree.h"
  28
  29 /*
  30  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
  31  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
  32  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
  33  * time and using too much memory for extents with large number of references).
  34  */
  35 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
  36
  37 /*
  38  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
  39  * It reallocates the internal buffer on demand.
  40  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
  41  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
  42  * unreversed if needed.
  43  */
  44 struct fs_path {
  45         union {
  46                 struct {
  47                         char *start;
  48                         char *end;
  49
  50                         char *buf;
  51                         unsigned short buf_len:15;
  52                         unsigned short reversed:1;
  53                         char inline_buf[];
  54                 };
  55                 /*
  56                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
  57                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
  58                  * a allocation later during send.
  59                  */
  60                 char pad[256];
  61         };
  62 };
  63 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
  64         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
  65
  66
  67 /* reused for each extent */
  68 struct clone_root {
  69         struct btrfs_root *root;
  70         u64 ino;
  71         u64 offset;
  72
  73         u64 found_refs;
  74 };
  75
  76 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
  77 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
  78
  79 struct send_ctx {
  80         struct file *send_filp;
  81         loff_t send_off;
  82         char *send_buf;
  83         u32 send_size;
  84         u32 send_max_size;
  85         u64 total_send_size;
  86         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
  87         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
  88         /* Protocol version compatibility requested */
  89         u32 proto;
  90
  91         struct btrfs_root *send_root;
  92         struct btrfs_root *parent_root;
  93         struct clone_root *clone_roots;
  94         int clone_roots_cnt;
  95
  96         /* current state of the compare_tree call */
  97         struct btrfs_path *left_path;
  98         struct btrfs_path *right_path;
  99         struct btrfs_key *cmp_key;
 100
 101         /*
 102          * Keep track of the generation of the last transaction that was used
 103          * for relocating a block group. This is periodically checked in order
 104          * to detect if a relocation happened since the last check, so that we
 105          * don't operate on stale extent buffers for nodes (level >= 1) or on
 106          * stale disk_bytenr values of file extent items.
 107          */
 108         u64 last_reloc_trans;
 109
 110         /*
 111          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
 112          * these are the values from the deleted inode.
 113          */
 114         u64 cur_ino;
 115         u64 cur_inode_gen;
 116         int cur_inode_new;
 117         int cur_inode_new_gen;
 118         int cur_inode_deleted;
 119         u64 cur_inode_size;
 120         u64 cur_inode_mode;
 121         u64 cur_inode_rdev;
 122         u64 cur_inode_last_extent;
 123         u64 cur_inode_next_write_offset;
 124         bool ignore_cur_inode;
 125
 126         u64 send_progress;
 127
 128         struct list_head new_refs;
 129         struct list_head deleted_refs;
 130
 131         struct radix_tree_root name_cache;
 132         struct list_head name_cache_list;
 133         int name_cache_size;
 134
 135         struct file_ra_state ra;
 136
 137         /*
 138          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 139          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 140          * directories such that a directory with a lower inode number was
 141          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 142          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 143          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 144          * must process the directory with higher inode number first, then
 145          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 146          * number. Example follows.
 147          *
 148          * Tree state when the first send was performed:
 149          *
 150          * .
 151          * |-- a                   (ino 257)
 152          *     |-- b               (ino 258)
 153          *         |
 154          *         |
 155          *         |-- c           (ino 259)
 156          *         |   |-- d       (ino 260)
 157          *         |
 158          *         |-- c2          (ino 261)
 159          *
 160          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 161          *
 162          * .
 163          * |-- a                   (ino 257)
 164          *     |-- b               (ino 258)
 165          *         |-- c2          (ino 261)
 166          *             |-- d2      (ino 260)
 167          *                 |-- cc  (ino 259)
 168          *
 169          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 170          *
 171          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 172          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 173          *
 174          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 175          * before we move "d", which has higher inode number.
 176          *
 177          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 178          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 179          */
 180
 181         /* Indexed by parent directory inode number. */
 182         struct rb_root pending_dir_moves;
 183
 184         /*
 185          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 186          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 187          * own move/rename can be performed.
 188          */
 189         struct rb_root waiting_dir_moves;
 190
 191         /*
 192          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 193          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 194          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 195          * is performed. Example:
 196          *
 197          * Parent snapshot:
 198          *
 199          * .                        (ino 256)
 200          * |-- a/                   (ino 257)
 201          *     |-- b/               (ino 258)
 202          *         |-- c/           (ino 259)
 203          *         |   |-- x/       (ino 260)
 204          *         |
 205          *         |-- y/           (ino 261)
 206          *
 207          * Send snapshot:
 208          *
 209          * .                        (ino 256)
 210          * |-- a/                   (ino 257)
 211          *     |-- b/               (ino 258)
 212          *         |-- YY/          (ino 261)
 213          *              |-- x/      (ino 260)
 214          *
 215          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 216          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 217          * mv /a/b/y /a/b/YY
 218          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 219          * rmdir /a/b/c
 220          *
 221          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 222          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 223          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 224          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 225          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 226          * memorize that name.
 227          *
 228          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 229          */
 230         struct rb_root orphan_dirs;
 231 };
 232
 233 struct pending_dir_move {
 234         struct rb_node node;
 235         struct list_head list;
 236         u64 parent_ino;
 237         u64 ino;
 238         u64 gen;
 239         struct list_head update_refs;
 240 };
 241
 242 struct waiting_dir_move {
 243         struct rb_node node;
 244         u64 ino;
 245         /*
 246          * There might be some directory that could not be removed because it
 247          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 248          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 249          */
 250         u64 rmdir_ino;
 251         u64 rmdir_gen;
 252         bool orphanized;
 253 };
 254
 255 struct orphan_dir_info {
 256         struct rb_node node;
 257         u64 ino;
 258         u64 gen;
 259         u64 last_dir_index_offset;
 260 };
 261
 262 struct name_cache_entry {
 263         struct list_head list;
 264         /*
 265          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 266          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 267          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 268          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 269          * entries where two entries have the same inum but different
 270          * generations.
 271          */
 272         struct list_head radix_list;
 273         u64 ino;
 274         u64 gen;
 275         u64 parent_ino;
 276         u64 parent_gen;
 277         int ret;
 278         int need_later_update;
 279         int name_len;
 280         char name[];
 281 };
 282
 283 #define ADVANCE                                                 1
 284 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
 285
 286 enum btrfs_compare_tree_result {
 287         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
 288         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
 289         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
 290         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
 291 };
 292
 293 __cold
 294 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 295                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 296                                         const char *what)
 297 {
 298         const char *result_string;
 299
 300         switch (result) {
 301         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 302                 result_string = "new";
 303                 break;
 304         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 305                 result_string = "deleted";
 306                 break;
 307         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 308                 result_string = "updated";
 309                 break;
 310         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 311                 ASSERT(0);
 312                 result_string = "unchanged";
 313                 break;
 314         default:
 315                 ASSERT(0);
 316                 result_string = "unexpected";
 317         }
 318
 319         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 320                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 321                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 322                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 323                   (sctx->parent_root ?
 324                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 325 }
 326
 327 __maybe_unused
 328 static bool proto_cmd_ok(const struct send_ctx *sctx, int cmd)
 329 {
 330         switch (sctx->proto) {
 331         case 1:  return cmd < __BTRFS_SEND_C_MAX_V1;
 332         case 2:  return cmd < __BTRFS_SEND_C_MAX_V2;
 333         default: return false;
 334         }
 335 }
 336
 337 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 338
 339 static struct waiting_dir_move *
 340 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 341
 342 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen);
 343
 344 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 345 {
 346         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 347                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 348                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 349 }
 350
 351 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 352 {
 353         if (p->reversed) {
 354                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 355                 p->end = p->start;
 356                 *p->start = 0;
 357         } else {
 358                 p->start = p->buf;
 359                 p->end = p->start;
 360                 *p->start = 0;
 361         }
 362 }
 363
 364 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 365 {
 366         struct fs_path *p;
 367
 368         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 369         if (!p)
 370                 return NULL;
 371         p->reversed = 0;
 372         p->buf = p->inline_buf;
 373         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 374         fs_path_reset(p);
 375         return p;
 376 }
 377
 378 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 379 {
 380         struct fs_path *p;
 381
 382         p = fs_path_alloc();
 383         if (!p)
 384                 return NULL;
 385         p->reversed = 1;
 386         fs_path_reset(p);
 387         return p;
 388 }
 389
 390 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 391 {
 392         if (!p)
 393                 return;
 394         if (p->buf != p->inline_buf)
 395                 kfree(p->buf);
 396         kfree(p);
 397 }
 398
 399 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 400 {
 401         return p->end - p->start;
 402 }
 403
 404 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 405 {
 406         char *tmp_buf;
 407         int path_len;
 408         int old_buf_len;
 409
 410         len++;
 411
 412         if (p->buf_len >= len)
 413                 return 0;
 414
 415         if (len > PATH_MAX) {
 416                 WARN_ON(1);
 417                 return -ENOMEM;
 418         }
 419
 420         path_len = p->end - p->start;
 421         old_buf_len = p->buf_len;
 422
 423         /*
 424          * First time the inline_buf does not suffice
 425          */
 426         if (p->buf == p->inline_buf) {
 427                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 428                 if (tmp_buf)
 429                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 430         } else {
 431                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 432         }
 433         if (!tmp_buf)
 434                 return -ENOMEM;
 435         p->buf = tmp_buf;
 436         /*
 437          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 438          * happen most of the time
 439          */
 440         p->buf_len = ksize(p->buf);
 441
 442         if (p->reversed) {
 443                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 444                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 445                 p->start = p->end - path_len;
 446                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 447         } else {
 448                 p->start = p->buf;
 449                 p->end = p->start + path_len;
 450         }
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 455                                    char **prepared)
 456 {
 457         int ret;
 458         int new_len;
 459
 460         new_len = p->end - p->start + name_len;
 461         if (p->start != p->end)
 462                 new_len++;
 463         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 464         if (ret < 0)
 465                 goto out;
 466
 467         if (p->reversed) {
 468                 if (p->start != p->end)
 469                         *--p->start = '/';
 470                 p->start -= name_len;
 471                 *prepared = p->start;
 472         } else {
 473                 if (p->start != p->end)
 474                         *p->end++ = '/';
 475                 *prepared = p->end;
 476                 p->end += name_len;
 477                 *p->end = 0;
 478         }
 479
 480 out:
 481         return ret;
 482 }
 483
 484 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 485 {
 486         int ret;
 487         char *prepared;
 488
 489         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 490         if (ret < 0)
 491                 goto out;
 492         memcpy(prepared, name, name_len);
 493
 494 out:
 495         return ret;
 496 }
 497
 498 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 499 {
 500         int ret;
 501         char *prepared;
 502
 503         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 504         if (ret < 0)
 505                 goto out;
 506         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 507
 508 out:
 509         return ret;
 510 }
 511
 512 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 513                                           struct extent_buffer *eb,
 514                                           unsigned long off, int len)
 515 {
 516         int ret;
 517         char *prepared;
 518
 519         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 520         if (ret < 0)
 521                 goto out;
 522
 523         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 524
 525 out:
 526         return ret;
 527 }
 528
 529 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 530 {
 531         p->reversed = from->reversed;
 532         fs_path_reset(p);
 533
 534         return fs_path_add_path(p, from);
 535 }
 536
 537 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 538 {
 539         char *tmp;
 540         int len;
 541
 542         if (!p->reversed)
 543                 return;
 544
 545         tmp = p->start;
 546         len = p->end - p->start;
 547         p->start = p->buf;
 548         p->end = p->start + len;
 549         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 550         p->reversed = 0;
 551 }
 552
 553 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 554 {
 555         struct btrfs_path *path;
 556
 557         path = btrfs_alloc_path();
 558         if (!path)
 559                 return NULL;
 560         path->search_commit_root = 1;
 561         path->skip_locking = 1;
 562         path->need_commit_sem = 1;
 563         return path;
 564 }
 565
 566 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 567 {
 568         int ret;
 569         u32 pos = 0;
 570
 571         while (pos < len) {
 572                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 573                 /* TODO handle that correctly */
 574                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 575                         continue;
 576                 }*/
 577                 if (ret < 0)
 578                         return ret;
 579                 if (ret == 0) {
 580                         return -EIO;
 581                 }
 582                 pos += ret;
 583         }
 584
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 589 {
 590         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 591         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 592         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 593
 594         if (unlikely(left < total_len))
 595                 return -EOVERFLOW;
 596
 597         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 598         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
 599         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
 600         memcpy(hdr + 1, data, len);
 601         sctx->send_size += total_len;
 602
 603         return 0;
 604 }
 605
 606 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 607         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 608                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 609         {                                                               \
 610                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 611                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 612         }
 613
 614 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 615
 616 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 617                           const char *str, int len)
 618 {
 619         if (len == -1)
 620                 len = strlen(str);
 621         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 622 }
 623
 624 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 625                         const u8 *uuid)
 626 {
 627         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 628 }
 629
 630 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 631                                   struct extent_buffer *eb,
 632                                   struct btrfs_timespec *ts)
 633 {
 634         struct btrfs_timespec bts;
 635         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 636         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 637 }
 638
 639
 640 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 641         do { \
 642                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 643                 if (ret < 0) \
 644                         goto tlv_put_failure; \
 645         } while (0)
 646
 647 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 648         do { \
 649                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 650                 if (ret < 0) \
 651                         goto tlv_put_failure; \
 652         } while (0)
 653
 654 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 655 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 656 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 657 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 658 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 659         do { \
 660                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 661                 if (ret < 0) \
 662                         goto tlv_put_failure; \
 663         } while (0)
 664 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 665         do { \
 666                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 667                         p->end - p->start); \
 668                 if (ret < 0) \
 669                         goto tlv_put_failure; \
 670         } while(0)
 671 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 672         do { \
 673                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 674                 if (ret < 0) \
 675                         goto tlv_put_failure; \
 676         } while (0)
 677 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 678         do { \
 679                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 680                 if (ret < 0) \
 681                         goto tlv_put_failure; \
 682         } while (0)
 683
 684 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 685 {
 686         struct btrfs_stream_header hdr;
 687
 688         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 689         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 690
 691         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 692                                         &sctx->send_off);
 693 }
 694
 695 /*
 696  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 697  */
 698 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 699 {
 700         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 701
 702         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 703                 return -EINVAL;
 704
 705         BUG_ON(sctx->send_size);
 706
 707         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 708         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 709         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
 710
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 715 {
 716         int ret;
 717         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 718         u32 crc;
 719
 720         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 721         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
 722         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
 723
 724         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 725         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
 726
 727         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 728                                         &sctx->send_off);
 729
 730         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 731         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 732         sctx->send_size = 0;
 733
 734         return ret;
 735 }
 736
 737 /*
 738  * Sends a move instruction to user space
 739  */
 740 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 741                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 742 {
 743         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 744         int ret;
 745
 746         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 747
 748         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 749         if (ret < 0)
 750                 goto out;
 751
 752         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 753         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 754
 755         ret = send_cmd(sctx);
 756
 757 tlv_put_failure:
 758 out:
 759         return ret;
 760 }
 761
 762 /*
 763  * Sends a link instruction to user space
 764  */
 765 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 766                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 767 {
 768         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 769         int ret;
 770
 771         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 772
 773         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 774         if (ret < 0)
 775                 goto out;
 776
 777         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 778         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 779
 780         ret = send_cmd(sctx);
 781
 782 tlv_put_failure:
 783 out:
 784         return ret;
 785 }
 786
 787 /*
 788  * Sends an unlink instruction to user space
 789  */
 790 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 791 {
 792         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 793         int ret;
 794
 795         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 796
 797         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 798         if (ret < 0)
 799                 goto out;
 800
 801         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 802
 803         ret = send_cmd(sctx);
 804
 805 tlv_put_failure:
 806 out:
 807         return ret;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * Sends a rmdir instruction to user space
 812  */
 813 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 814 {
 815         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 816         int ret;
 817
 818         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 819
 820         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 821         if (ret < 0)
 822                 goto out;
 823
 824         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 825
 826         ret = send_cmd(sctx);
 827
 828 tlv_put_failure:
 829 out:
 830         return ret;
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 835  */
 836 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 837                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 838                           u64 *gid, u64 *rdev)
 839 {
 840         int ret;
 841         struct btrfs_inode_item *ii;
 842         struct btrfs_key key;
 843
 844         key.objectid = ino;
 845         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 846         key.offset = 0;
 847         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 848         if (ret) {
 849                 if (ret > 0)
 850                         ret = -ENOENT;
 851                 return ret;
 852         }
 853
 854         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 855                         struct btrfs_inode_item);
 856         if (size)
 857                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 858         if (gen)
 859                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 860         if (mode)
 861                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 862         if (uid)
 863                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 864         if (gid)
 865                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 866         if (rdev)
 867                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 868
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 873                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 874                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 875                           u64 *rdev)
 876 {
 877         struct btrfs_path *path;
 878         int ret;
 879
 880         path = alloc_path_for_send();
 881         if (!path)
 882                 return -ENOMEM;
 883         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 884                                rdev);
 885         btrfs_free_path(path);
 886         return ret;
 887 }
 888
 889 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 890                                    struct fs_path *p,
 891                                    void *ctx);
 892
 893 /*
 894  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 895  * btrfs_inode_extref.
 896  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 897  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 898  *
 899  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 900  */
 901 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 902                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 903                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 904 {
 905         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 906         struct btrfs_inode_ref *iref;
 907         struct btrfs_inode_extref *extref;
 908         struct btrfs_path *tmp_path;
 909         struct fs_path *p;
 910         u32 cur = 0;
 911         u32 total;
 912         int slot = path->slots[0];
 913         u32 name_len;
 914         char *start;
 915         int ret = 0;
 916         int num = 0;
 917         int index;
 918         u64 dir;
 919         unsigned long name_off;
 920         unsigned long elem_size;
 921         unsigned long ptr;
 922
 923         p = fs_path_alloc_reversed();
 924         if (!p)
 925                 return -ENOMEM;
 926
 927         tmp_path = alloc_path_for_send();
 928         if (!tmp_path) {
 929                 fs_path_free(p);
 930                 return -ENOMEM;
 931         }
 932
 933
 934         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 935                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 936                                                     struct btrfs_inode_ref);
 937                 total = btrfs_item_size(eb, slot);
 938                 elem_size = sizeof(*iref);
 939         } else {
 940                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 941                 total = btrfs_item_size(eb, slot);
 942                 elem_size = sizeof(*extref);
 943         }
 944
 945         while (cur < total) {
 946                 fs_path_reset(p);
 947
 948                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 949                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 950                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 951                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 952                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 953                         dir = found_key->offset;
 954                 } else {
 955                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 956                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 957                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 958                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 959                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 960                 }
 961
 962                 if (resolve) {
 963                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 964                                                   name_off, eb, dir,
 965                                                   p->buf, p->buf_len);
 966                         if (IS_ERR(start)) {
 967                                 ret = PTR_ERR(start);
 968                                 goto out;
 969                         }
 970                         if (start < p->buf) {
 971                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 972                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 973                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 974                                 if (ret < 0)
 975                                         goto out;
 976                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 977                                                           name_len, name_off,
 978                                                           eb, dir,
 979                                                           p->buf, p->buf_len);
 980                                 if (IS_ERR(start)) {
 981                                         ret = PTR_ERR(start);
 982                                         goto out;
 983                                 }
 984                                 BUG_ON(start < p->buf);
 985                         }
 986                         p->start = start;
 987                 } else {
 988                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 989                                                              name_len);
 990                         if (ret < 0)
 991                                 goto out;
 992                 }
 993
 994                 cur += elem_size + name_len;
 995                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 996                 if (ret)
 997                         goto out;
 998                 num++;
 999         }
1000
1001 out:
1002         btrfs_free_path(tmp_path);
1003         fs_path_free(p);
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
1008                                   const char *name, int name_len,
1009                                   const char *data, int data_len,
1010                                   void *ctx);
1011
1012 /*
1013  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1014  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1015  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1016  *
1017  * path must point to the dir item when called.
1018  */
1019 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1020                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1021 {
1022         int ret = 0;
1023         struct extent_buffer *eb;
1024         struct btrfs_dir_item *di;
1025         struct btrfs_key di_key;
1026         char *buf = NULL;
1027         int buf_len;
1028         u32 name_len;
1029         u32 data_len;
1030         u32 cur;
1031         u32 len;
1032         u32 total;
1033         int slot;
1034         int num;
1035
1036         /*
1037          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1038          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1039          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1040          * values are small.
1041          */
1042         buf_len = PATH_MAX;
1043         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1044         if (!buf) {
1045                 ret = -ENOMEM;
1046                 goto out;
1047         }
1048
1049         eb = path->nodes[0];
1050         slot = path->slots[0];
1051         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1052         cur = 0;
1053         len = 0;
1054         total = btrfs_item_size(eb, slot);
1055
1056         num = 0;
1057         while (cur < total) {
1058                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1059                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1060                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1061
1062                 if (btrfs_dir_type(eb, di) == BTRFS_FT_XATTR) {
1063                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1064                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1065                                 goto out;
1066                         }
1067                         if (name_len + data_len >
1068                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1069                                 ret = -E2BIG;
1070                                 goto out;
1071                         }
1072                 } else {
1073                         /*
1074                          * Path too long
1075                          */
1076                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1077                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1078                                 goto out;
1079                         }
1080                 }
1081
1082                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1083                         buf_len = name_len + data_len;
1084                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1085                                 vfree(buf);
1086                                 buf = NULL;
1087                         } else {
1088                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1089                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1090
1091                                 if (!tmp)
1092                                         kfree(buf);
1093                                 buf = tmp;
1094                         }
1095                         if (!buf) {
1096                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1097                                 if (!buf) {
1098                                         ret = -ENOMEM;
1099                                         goto out;
1100                                 }
1101                         }
1102                 }
1103
1104                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1105                                 name_len + data_len);
1106
1107                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1108                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1109                 cur += len;
1110
1111                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1112                               data_len, ctx);
1113                 if (ret < 0)
1114                         goto out;
1115                 if (ret) {
1116                         ret = 0;
1117                         goto out;
1118                 }
1119
1120                 num++;
1121         }
1122
1123 out:
1124         kvfree(buf);
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1129                             struct fs_path *p, void *ctx)
1130 {
1131         int ret;
1132         struct fs_path *pt = ctx;
1133
1134         ret = fs_path_copy(pt, p);
1135         if (ret < 0)
1136                 return ret;
1137
1138         /* we want the first only */
1139         return 1;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1144  * ref/hardlink, this is ignored.
1145  */
1146 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1147                           u64 ino, struct fs_path *path)
1148 {
1149         int ret;
1150         struct btrfs_key key, found_key;
1151         struct btrfs_path *p;
1152
1153         p = alloc_path_for_send();
1154         if (!p)
1155                 return -ENOMEM;
1156
1157         fs_path_reset(path);
1158
1159         key.objectid = ino;
1160         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1161         key.offset = 0;
1162
1163         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1164         if (ret < 0)
1165                 goto out;
1166         if (ret) {
1167                 ret = 1;
1168                 goto out;
1169         }
1170         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1171         if (found_key.objectid != ino ||
1172             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1173              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1174                 ret = -ENOENT;
1175                 goto out;
1176         }
1177
1178         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1179                                 __copy_first_ref, path);
1180         if (ret < 0)
1181                 goto out;
1182         ret = 0;
1183
1184 out:
1185         btrfs_free_path(p);
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 struct backref_ctx {
1190         struct send_ctx *sctx;
1191
1192         /* number of total found references */
1193         u64 found;
1194
1195         /*
1196          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1197          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1198          */
1199         u64 cur_objectid;
1200         u64 cur_offset;
1201
1202         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1203         u64 extent_len;
1204
1205         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1206         int found_itself;
1207 };
1208
1209 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1210 {
1211         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1212         const struct clone_root *cr = elt;
1213
1214         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1215                 return -1;
1216         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1217                 return 1;
1218         return 0;
1219 }
1220
1221 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1222 {
1223         const struct clone_root *cr1 = e1;
1224         const struct clone_root *cr2 = e2;
1225
1226         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1227                 return -1;
1228         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1229                 return 1;
1230         return 0;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Called for every backref that is found for the current extent.
1235  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1236  */
1237 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1238 {
1239         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1240         struct clone_root *found;
1241
1242         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1243         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1244                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1245                         sizeof(struct clone_root),
1246                         __clone_root_cmp_bsearch);
1247         if (!found)
1248                 return 0;
1249
1250         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1251             ino == bctx->cur_objectid &&
1252             offset == bctx->cur_offset) {
1253                 bctx->found_itself = 1;
1254         }
1255
1256         /*
1257          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1258          * behind the current inode/offset.
1259          */
1260         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1261                 /*
1262                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1263                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1264                  * the destination of the stream.
1265                  */
1266                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1267                         return 0;
1268                 /*
1269                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1270                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1271                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1272                  * destination of the stream.
1273                  */
1274                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1275                     offset + bctx->extent_len >
1276                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1277                         return 0;
1278         }
1279
1280         bctx->found++;
1281         found->found_refs++;
1282         if (ino < found->ino) {
1283                 found->ino = ino;
1284                 found->offset = offset;
1285         } else if (found->ino == ino) {
1286                 /*
1287                  * same extent found more then once in the same file.
1288                  */
1289                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1290                         found->offset = offset;
1291         }
1292
1293         return 0;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1298  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1299  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1300  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1301  * inode+offset.
1302  *
1303  * path must point to the extent item when called.
1304  */
1305 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1306                              struct btrfs_path *path,
1307                              u64 ino, u64 data_offset,
1308                              u64 ino_size,
1309                              struct clone_root **found)
1310 {
1311         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1312         int ret;
1313         int extent_type;
1314         u64 logical;
1315         u64 disk_byte;
1316         u64 num_bytes;
1317         u64 extent_item_pos;
1318         u64 flags = 0;
1319         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1320         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1321         struct backref_ctx backref_ctx = {0};
1322         struct clone_root *cur_clone_root;
1323         struct btrfs_key found_key;
1324         struct btrfs_path *tmp_path;
1325         struct btrfs_extent_item *ei;
1326         int compressed;
1327         u32 i;
1328
1329         tmp_path = alloc_path_for_send();
1330         if (!tmp_path)
1331                 return -ENOMEM;
1332
1333         /* We only use this path under the commit sem */
1334         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1335
1336         if (data_offset >= ino_size) {
1337                 /*
1338                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1339                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1340                  * writing large files.
1341                  */
1342                 ret = 0;
1343                 goto out;
1344         }
1345
1346         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1347                         struct btrfs_file_extent_item);
1348         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1349         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1350                 ret = -ENOENT;
1351                 goto out;
1352         }
1353         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1354
1355         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1356         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1357         if (disk_byte == 0) {
1358                 ret = -ENOENT;
1359                 goto out;
1360         }
1361         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1362
1363         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1364         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1365                                   &found_key, &flags);
1366         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1367
1368         if (ret < 0)
1369                 goto out;
1370         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1371                 ret = -EIO;
1372                 goto out;
1373         }
1374
1375         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1376                             struct btrfs_extent_item);
1377         /*
1378          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1379          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1380          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1381          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1382          * a certain amount of references.
1383          */
1384         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1385                 ret = -ENOENT;
1386                 goto out;
1387         }
1388         btrfs_release_path(tmp_path);
1389
1390         /*
1391          * Setup the clone roots.
1392          */
1393         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1394                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1395                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1396                 cur_clone_root->offset = 0;
1397                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1398         }
1399
1400         backref_ctx.sctx = sctx;
1401         backref_ctx.found = 0;
1402         backref_ctx.cur_objectid = ino;
1403         backref_ctx.cur_offset = data_offset;
1404         backref_ctx.found_itself = 0;
1405         backref_ctx.extent_len = num_bytes;
1406
1407         /*
1408          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1409          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1410          * __iterate_backrefs work.
1411          */
1412         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1413                 backref_ctx.extent_len = ino_size - data_offset;
1414
1415         /*
1416          * Now collect all backrefs.
1417          */
1418         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1419                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1420         else
1421                 extent_item_pos = 0;
1422         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1423                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1424                                     &backref_ctx, false);
1425
1426         if (ret < 0)
1427                 goto out;
1428
1429         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1430         if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
1431                 /*
1432                  * A transaction commit for a transaction in which block group
1433                  * relocation was done just happened.
1434                  * The disk_bytenr of the file extent item we processed is
1435                  * possibly stale, referring to the extent's location before
1436                  * relocation. So act as if we haven't found any clone sources
1437                  * and fallback to write commands, which will read the correct
1438                  * data from the new extent location. Otherwise we will fail
1439                  * below because we haven't found our own back reference or we
1440                  * could be getting incorrect sources in case the old extent
1441                  * was already reallocated after the relocation.
1442                  */
1443                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1444                 ret = -ENOENT;
1445                 goto out;
1446         }
1447         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1448
1449         if (!backref_ctx.found_itself) {
1450                 /* found a bug in backref code? */
1451                 ret = -EIO;
1452                 btrfs_err(fs_info,
1453                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1454                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1455                 goto out;
1456         }
1457
1458         btrfs_debug(fs_info,
1459                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1460                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1461
1462         if (!backref_ctx.found)
1463                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1464
1465         cur_clone_root = NULL;
1466         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1467                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1468                         if (!cur_clone_root)
1469                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1470                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1471                                 /* prefer clones from send_root over others */
1472                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1473                 }
1474
1475         }
1476
1477         if (cur_clone_root) {
1478                 *found = cur_clone_root;
1479                 ret = 0;
1480         } else {
1481                 ret = -ENOENT;
1482         }
1483
1484 out:
1485         btrfs_free_path(tmp_path);
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1490                         u64 ino,
1491                         struct fs_path *dest)
1492 {
1493         int ret;
1494         struct btrfs_path *path;
1495         struct btrfs_key key;
1496         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1497         u8 type;
1498         u8 compression;
1499         unsigned long off;
1500         int len;
1501
1502         path = alloc_path_for_send();
1503         if (!path)
1504                 return -ENOMEM;
1505
1506         key.objectid = ino;
1507         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1508         key.offset = 0;
1509         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1510         if (ret < 0)
1511                 goto out;
1512         if (ret) {
1513                 /*
1514                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1515                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1516                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1517                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1518                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1519                  * can delete the symlink.
1520                  */
1521                 btrfs_err(root->fs_info,
1522                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1523                           ino, root->root_key.objectid);
1524                 ret = -EIO;
1525                 goto out;
1526         }
1527
1528         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1529                         struct btrfs_file_extent_item);
1530         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1531         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1532         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1533         BUG_ON(compression);
1534
1535         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1536         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1537
1538         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1539
1540 out:
1541         btrfs_free_path(path);
1542         return ret;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1547  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1548  */
1549 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1550                            u64 ino, u64 gen,
1551                            struct fs_path *dest)
1552 {
1553         int ret = 0;
1554         struct btrfs_path *path;
1555         struct btrfs_dir_item *di;
1556         char tmp[64];
1557         int len;
1558         u64 idx = 0;
1559
1560         path = alloc_path_for_send();
1561         if (!path)
1562                 return -ENOMEM;
1563
1564         while (1) {
1565                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1566                                 ino, gen, idx);
1567                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1568
1569                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1570                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1571                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1572                 btrfs_release_path(path);
1573                 if (IS_ERR(di)) {
1574                         ret = PTR_ERR(di);
1575                         goto out;
1576                 }
1577                 if (di) {
1578                         /* not unique, try again */
1579                         idx++;
1580                         continue;
1581                 }
1582
1583                 if (!sctx->parent_root) {
1584                         /* unique */
1585                         ret = 0;
1586                         break;
1587                 }
1588
1589                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1590                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1591                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1592                 btrfs_release_path(path);
1593                 if (IS_ERR(di)) {
1594                         ret = PTR_ERR(di);
1595                         goto out;
1596                 }
1597                 if (di) {
1598                         /* not unique, try again */
1599                         idx++;
1600                         continue;
1601                 }
1602                 /* unique */
1603                 break;
1604         }
1605
1606         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1607
1608 out:
1609         btrfs_free_path(path);
1610         return ret;
1611 }
1612
1613 enum inode_state {
1614         inode_state_no_change,
1615         inode_state_will_create,
1616         inode_state_did_create,
1617         inode_state_will_delete,
1618         inode_state_did_delete,
1619 };
1620
1621 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1622 {
1623         int ret;
1624         int left_ret;
1625         int right_ret;
1626         u64 left_gen;
1627         u64 right_gen;
1628
1629         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1630                         NULL, NULL);
1631         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1632                 goto out;
1633         left_ret = ret;
1634
1635         if (!sctx->parent_root) {
1636                 right_ret = -ENOENT;
1637         } else {
1638                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1639                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1640                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1641                         goto out;
1642                 right_ret = ret;
1643         }
1644
1645         if (!left_ret && !right_ret) {
1646                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1647                         ret = inode_state_no_change;
1648                 } else if (left_gen == gen) {
1649                         if (ino < sctx->send_progress)
1650                                 ret = inode_state_did_create;
1651                         else
1652                                 ret = inode_state_will_create;
1653                 } else if (right_gen == gen) {
1654                         if (ino < sctx->send_progress)
1655                                 ret = inode_state_did_delete;
1656                         else
1657                                 ret = inode_state_will_delete;
1658                 } else  {
1659                         ret = -ENOENT;
1660                 }
1661         } else if (!left_ret) {
1662                 if (left_gen == gen) {
1663                         if (ino < sctx->send_progress)
1664                                 ret = inode_state_did_create;
1665                         else
1666                                 ret = inode_state_will_create;
1667                 } else {
1668                         ret = -ENOENT;
1669                 }
1670         } else if (!right_ret) {
1671                 if (right_gen == gen) {
1672                         if (ino < sctx->send_progress)
1673                                 ret = inode_state_did_delete;
1674                         else
1675                                 ret = inode_state_will_delete;
1676                 } else {
1677                         ret = -ENOENT;
1678                 }
1679         } else {
1680                 ret = -ENOENT;
1681         }
1682
1683 out:
1684         return ret;
1685 }
1686
1687 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1688 {
1689         int ret;
1690
1691         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1692                 return 1;
1693
1694         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1695         if (ret < 0)
1696                 goto out;
1697
1698         if (ret == inode_state_no_change ||
1699             ret == inode_state_did_create ||
1700             ret == inode_state_will_delete)
1701                 ret = 1;
1702         else
1703                 ret = 0;
1704
1705 out:
1706         return ret;
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1711  */
1712 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1713                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1714                                  u64 *found_inode)
1715 {
1716         int ret = 0;
1717         struct btrfs_dir_item *di;
1718         struct btrfs_key key;
1719         struct btrfs_path *path;
1720
1721         path = alloc_path_for_send();
1722         if (!path)
1723                 return -ENOMEM;
1724
1725         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1726                         dir, name, name_len, 0);
1727         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1728                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1729                 goto out;
1730         }
1731         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1732         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1733                 ret = -ENOENT;
1734                 goto out;
1735         }
1736         *found_inode = key.objectid;
1737
1738 out:
1739         btrfs_free_path(path);
1740         return ret;
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1745  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1746  */
1747 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1748                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1749 {
1750         int ret;
1751         struct btrfs_key key;
1752         struct btrfs_key found_key;
1753         struct btrfs_path *path;
1754         int len;
1755         u64 parent_dir;
1756
1757         path = alloc_path_for_send();
1758         if (!path)
1759                 return -ENOMEM;
1760
1761         key.objectid = ino;
1762         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1763         key.offset = 0;
1764
1765         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1766         if (ret < 0)
1767                 goto out;
1768         if (!ret)
1769                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1770                                 path->slots[0]);
1771         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1772             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1773              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1774                 ret = -ENOENT;
1775                 goto out;
1776         }
1777
1778         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1779                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1780                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1781                                       struct btrfs_inode_ref);
1782                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1783                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1784                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1785                                                      len);
1786                 parent_dir = found_key.offset;
1787         } else {
1788                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1789                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1790                                         struct btrfs_inode_extref);
1791                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1792                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1793                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1794                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1795         }
1796         if (ret < 0)
1797                 goto out;
1798         btrfs_release_path(path);
1799
1800         if (dir_gen) {
1801                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1802                                      NULL, NULL, NULL);
1803                 if (ret < 0)
1804                         goto out;
1805         }
1806
1807         *dir = parent_dir;
1808
1809 out:
1810         btrfs_free_path(path);
1811         return ret;
1812 }
1813
1814 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1815                         u64 ino, u64 dir,
1816                         const char *name, int name_len)
1817 {
1818         int ret;
1819         struct fs_path *tmp_name;
1820         u64 tmp_dir;
1821
1822         tmp_name = fs_path_alloc();
1823         if (!tmp_name)
1824                 return -ENOMEM;
1825
1826         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1827         if (ret < 0)
1828                 goto out;
1829
1830         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1831                 ret = 0;
1832                 goto out;
1833         }
1834
1835         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1836
1837 out:
1838         fs_path_free(tmp_name);
1839         return ret;
1840 }
1841
1842 /*
1843  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1844  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1845  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1846  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1847  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1848  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1849  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1850  * orphanizing is really required.
1851  */
1852 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1853                               const char *name, int name_len,
1854                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1855 {
1856         int ret = 0;
1857         u64 gen;
1858         u64 other_inode = 0;
1859
1860         if (!sctx->parent_root)
1861                 goto out;
1862
1863         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1864         if (ret <= 0)
1865                 goto out;
1866
1867         /*
1868          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1869          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1870          * and we can just unlink this entry.
1871          */
1872         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1873                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1874                                      NULL, NULL, NULL);
1875                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1876                         goto out;
1877                 if (ret) {
1878                         ret = 0;
1879                         goto out;
1880                 }
1881                 if (gen != dir_gen)
1882                         goto out;
1883         }
1884
1885         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1886                                     &other_inode);
1887         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1888                 goto out;
1889         if (ret) {
1890                 ret = 0;
1891                 goto out;
1892         }
1893
1894         /*
1895          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1896          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1897          * overwrite anything at this point in time.
1898          */
1899         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1900             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1901                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1902                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1903                 if (ret < 0)
1904                         goto out;
1905
1906                 ret = 1;
1907                 *who_ino = other_inode;
1908         } else {
1909                 ret = 0;
1910         }
1911
1912 out:
1913         return ret;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1918  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1919  * thus the orphan name needs be used.
1920  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1921  * overwritten.
1922  */
1923 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1924                             u64 dir, u64 dir_gen,
1925                             u64 ino, u64 ino_gen,
1926                             const char *name, int name_len)
1927 {
1928         int ret = 0;
1929         u64 gen;
1930         u64 ow_inode;
1931
1932         if (!sctx->parent_root)
1933                 goto out;
1934
1935         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1936         if (ret <= 0)
1937                 goto out;
1938
1939         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1940                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1941                                      NULL, NULL, NULL);
1942                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1943                         goto out;
1944                 if (ret) {
1945                         ret = 0;
1946                         goto out;
1947                 }
1948                 if (gen != dir_gen)
1949                         goto out;
1950         }
1951
1952         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1953         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1954                                     &ow_inode);
1955         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1956                 goto out;
1957         if (ret) {
1958                 /* was never and will never be overwritten */
1959                 ret = 0;
1960                 goto out;
1961         }
1962
1963         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1964                         NULL, NULL);
1965         if (ret < 0)
1966                 goto out;
1967
1968         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1969                 ret = 0;
1970                 goto out;
1971         }
1972
1973         /*
1974          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1975          * The current inode being processed might have been the one that caused
1976          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1977          * the current inode being processed.
1978          */
1979         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1980             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1981              gen == sctx->cur_inode_gen))
1982                 ret = 1;
1983         else
1984                 ret = 0;
1985
1986 out:
1987         return ret;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1992  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1993  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1994  */
1995 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1996 {
1997         int ret = 0;
1998         struct fs_path *name = NULL;
1999         u64 dir;
2000         u64 dir_gen;
2001
2002         if (!sctx->parent_root)
2003                 goto out;
2004
2005         name = fs_path_alloc();
2006         if (!name)
2007                 return -ENOMEM;
2008
2009         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2010         if (ret < 0)
2011                 goto out;
2012
2013         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2014                         name->start, fs_path_len(name));
2015
2016 out:
2017         fs_path_free(name);
2018         return ret;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2023  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2024  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2025  * In case of error, nce is kfreed.
2026  */
2027 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2028                              struct name_cache_entry *nce)
2029 {
2030         int ret = 0;
2031         struct list_head *nce_head;
2032
2033         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2034                         (unsigned long)nce->ino);
2035         if (!nce_head) {
2036                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2037                 if (!nce_head) {
2038                         kfree(nce);
2039                         return -ENOMEM;
2040                 }
2041                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2042
2043                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2044                 if (ret < 0) {
2045                         kfree(nce_head);
2046                         kfree(nce);
2047                         return ret;
2048                 }
2049         }
2050         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2051         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2052         sctx->name_cache_size++;
2053
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2058                               struct name_cache_entry *nce)
2059 {
2060         struct list_head *nce_head;
2061
2062         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2063                         (unsigned long)nce->ino);
2064         if (!nce_head) {
2065                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2066               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2067                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2068         }
2069
2070         list_del(&nce->radix_list);
2071         list_del(&nce->list);
2072         sctx->name_cache_size--;
2073
2074         /*
2075          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2076          */
2077         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2078                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2079                 kfree(nce_head);
2080         }
2081 }
2082
2083 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2084                                                     u64 ino, u64 gen)
2085 {
2086         struct list_head *nce_head;
2087         struct name_cache_entry *cur;
2088
2089         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2090         if (!nce_head)
2091                 return NULL;
2092
2093         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2094                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2095                         return cur;
2096         }
2097         return NULL;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2102  */
2103 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2104 {
2105         struct name_cache_entry *nce;
2106
2107         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2108                 return;
2109
2110         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2111                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2112                                 struct name_cache_entry, list);
2113                 name_cache_delete(sctx, nce);
2114                 kfree(nce);
2115         }
2116 }
2117
2118 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2119 {
2120         struct name_cache_entry *nce;
2121
2122         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2123                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2124                                 struct name_cache_entry, list);
2125                 name_cache_delete(sctx, nce);
2126                 kfree(nce);
2127         }
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2132  * Returns 0 if it succeeded.
2133  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2134  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2135  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2136  * Returns <0 in case of error.
2137  */
2138 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2139                                      u64 ino, u64 gen,
2140                                      u64 *parent_ino,
2141                                      u64 *parent_gen,
2142                                      struct fs_path *dest)
2143 {
2144         int ret;
2145         int nce_ret;
2146         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2147
2148         /*
2149          * First check if we already did a call to this function with the same
2150          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2151          * return the cached result.
2152          */
2153         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2154         if (nce) {
2155                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2156                         name_cache_delete(sctx, nce);
2157                         kfree(nce);
2158                         nce = NULL;
2159                 } else {
2160                         /*
2161                          * Removes the entry from the list and adds it back to
2162                          * the end.  This marks the entry as recently used so
2163                          * that name_cache_clean_unused does not remove it.
2164                          */
2165                         list_move_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2166
2167                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2168                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2169                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2170                         if (ret < 0)
2171                                 goto out;
2172                         ret = nce->ret;
2173                         goto out;
2174                 }
2175         }
2176
2177         /*
2178          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2179          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2180          * __record_new_ref
2181          */
2182         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2183         if (ret < 0)
2184                 goto out;
2185
2186         if (!ret) {
2187                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2188                 if (ret < 0)
2189                         goto out;
2190                 ret = 1;
2191                 goto out_cache;
2192         }
2193
2194         /*
2195          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2196          * send_root or parent_root for ref lookup.
2197          */
2198         if (ino < sctx->send_progress)
2199                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2200                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2201         else
2202                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2203                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2204         if (ret < 0)
2205                 goto out;
2206
2207         /*
2208          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2209          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2210          */
2211         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2212                         dest->start, dest->end - dest->start);
2213         if (ret < 0)
2214                 goto out;
2215         if (ret) {
2216                 fs_path_reset(dest);
2217                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2218                 if (ret < 0)
2219                         goto out;
2220                 ret = 1;
2221         }
2222
2223 out_cache:
2224         /*
2225          * Store the result of the lookup in the name cache.
2226          */
2227         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2228         if (!nce) {
2229                 ret = -ENOMEM;
2230                 goto out;
2231         }
2232
2233         nce->ino = ino;
2234         nce->gen = gen;
2235         nce->parent_ino = *parent_ino;
2236         nce->parent_gen = *parent_gen;
2237         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2238         nce->ret = ret;
2239         strcpy(nce->name, dest->start);
2240
2241         if (ino < sctx->send_progress)
2242                 nce->need_later_update = 0;
2243         else
2244                 nce->need_later_update = 1;
2245
2246         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2247         if (nce_ret < 0)
2248                 ret = nce_ret;
2249         name_cache_clean_unused(sctx);
2250
2251 out:
2252         return ret;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2257  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2258  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2259  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2260  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2261  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2262  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2263  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2264  *
2265  * When do we have orphan inodes:
2266  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2267  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2268  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2269  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2270  *    orphan directory.
2271  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2272  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2273  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2274  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2275  *    the orphan inode.
2276  *
2277  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2278  * would be.
2279  */
2280 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2281                         struct fs_path *dest)
2282 {
2283         int ret = 0;
2284         struct fs_path *name = NULL;
2285         u64 parent_inode = 0;
2286         u64 parent_gen = 0;
2287         int stop = 0;
2288
2289         name = fs_path_alloc();
2290         if (!name) {
2291                 ret = -ENOMEM;
2292                 goto out;
2293         }
2294
2295         dest->reversed = 1;
2296         fs_path_reset(dest);
2297
2298         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2299                 struct waiting_dir_move *wdm;
2300
2301                 fs_path_reset(name);
2302
2303                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen)) {
2304                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2305                         if (ret < 0)
2306                                 goto out;
2307                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2308                         break;
2309                 }
2310
2311                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2312                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2313                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2314                         stop = 1;
2315                 } else if (wdm) {
2316                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2317                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2318                 } else {
2319                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2320                                                         &parent_inode,
2321                                                         &parent_gen, name);
2322                         if (ret)
2323                                 stop = 1;
2324                 }
2325
2326                 if (ret < 0)
2327                         goto out;
2328
2329                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2330                 if (ret < 0)
2331                         goto out;
2332
2333                 ino = parent_inode;
2334                 gen = parent_gen;
2335         }
2336
2337 out:
2338         fs_path_free(name);
2339         if (!ret)
2340                 fs_path_unreverse(dest);
2341         return ret;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2346  */
2347 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2348 {
2349         int ret;
2350         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2351         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2352         struct btrfs_path *path;
2353         struct btrfs_key key;
2354         struct btrfs_root_ref *ref;
2355         struct extent_buffer *leaf;
2356         char *name = NULL;
2357         int namelen;
2358
2359         path = btrfs_alloc_path();
2360         if (!path)
2361                 return -ENOMEM;
2362
2363         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2364         if (!name) {
2365                 btrfs_free_path(path);
2366                 return -ENOMEM;
2367         }
2368
2369         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2370         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2371         key.offset = 0;
2372
2373         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2374                                 &key, path, 1, 0);
2375         if (ret < 0)
2376                 goto out;
2377         if (ret) {
2378                 ret = -ENOENT;
2379                 goto out;
2380         }
2381
2382         leaf = path->nodes[0];
2383         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2384         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2385             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2386                 ret = -ENOENT;
2387                 goto out;
2388         }
2389         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2390         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2391         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2392         btrfs_release_path(path);
2393
2394         if (parent_root) {
2395                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2396                 if (ret < 0)
2397                         goto out;
2398         } else {
2399                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2400                 if (ret < 0)
2401                         goto out;
2402         }
2403
2404         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2405
2406         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2407                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2408                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2409         else
2410                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2411                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2412
2413         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2414                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2415         if (parent_root) {
2416                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2417                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2418                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2419                 else
2420                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2421                                      parent_root->root_item.uuid);
2422                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2423                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2424         }
2425
2426         ret = send_cmd(sctx);
2427
2428 tlv_put_failure:
2429 out:
2430         btrfs_free_path(path);
2431         kfree(name);
2432         return ret;
2433 }
2434
2435 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2436 {
2437         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2438         int ret = 0;
2439         struct fs_path *p;
2440
2441         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2442
2443         p = fs_path_alloc();
2444         if (!p)
2445                 return -ENOMEM;
2446
2447         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2448         if (ret < 0)
2449                 goto out;
2450
2451         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2452         if (ret < 0)
2453                 goto out;
2454         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2455         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2456
2457         ret = send_cmd(sctx);
2458
2459 tlv_put_failure:
2460 out:
2461         fs_path_free(p);
2462         return ret;
2463 }
2464
2465 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2466 {
2467         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2468         int ret = 0;
2469         struct fs_path *p;
2470
2471         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2472
2473         p = fs_path_alloc();
2474         if (!p)
2475                 return -ENOMEM;
2476
2477         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2478         if (ret < 0)
2479                 goto out;
2480
2481         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2482         if (ret < 0)
2483                 goto out;
2484         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2485         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2486
2487         ret = send_cmd(sctx);
2488
2489 tlv_put_failure:
2490 out:
2491         fs_path_free(p);
2492         return ret;
2493 }
2494
2495 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2496 {
2497         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2498         int ret = 0;
2499         struct fs_path *p;
2500
2501         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2502                     ino, uid, gid);
2503
2504         p = fs_path_alloc();
2505         if (!p)
2506                 return -ENOMEM;
2507
2508         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2509         if (ret < 0)
2510                 goto out;
2511
2512         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2513         if (ret < 0)
2514                 goto out;
2515         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2516         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2517         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2518
2519         ret = send_cmd(sctx);
2520
2521 tlv_put_failure:
2522 out:
2523         fs_path_free(p);
2524         return ret;
2525 }
2526
2527 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2528 {
2529         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2530         int ret = 0;
2531         struct fs_path *p = NULL;
2532         struct btrfs_inode_item *ii;
2533         struct btrfs_path *path = NULL;
2534         struct extent_buffer *eb;
2535         struct btrfs_key key;
2536         int slot;
2537
2538         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2539
2540         p = fs_path_alloc();
2541         if (!p)
2542                 return -ENOMEM;
2543
2544         path = alloc_path_for_send();
2545         if (!path) {
2546                 ret = -ENOMEM;
2547                 goto out;
2548         }
2549
2550         key.objectid = ino;
2551         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2552         key.offset = 0;
2553         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2554         if (ret > 0)
2555                 ret = -ENOENT;
2556         if (ret < 0)
2557                 goto out;
2558
2559         eb = path->nodes[0];
2560         slot = path->slots[0];
2561         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2562
2563         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2564         if (ret < 0)
2565                 goto out;
2566
2567         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2568         if (ret < 0)
2569                 goto out;
2570         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2571         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2572         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2573         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2574         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2575
2576         ret = send_cmd(sctx);
2577
2578 tlv_put_failure:
2579 out:
2580         fs_path_free(p);
2581         btrfs_free_path(path);
2582         return ret;
2583 }
2584
2585 /*
2586  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2587  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2588  * is created as orphan.
2589  */
2590 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2591 {
2592         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2593         int ret = 0;
2594         struct fs_path *p;
2595         int cmd;
2596         u64 gen;
2597         u64 mode;
2598         u64 rdev;
2599
2600         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2601
2602         p = fs_path_alloc();
2603         if (!p)
2604                 return -ENOMEM;
2605
2606         if (ino != sctx->cur_ino) {
2607                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2608                                      NULL, NULL, &rdev);
2609                 if (ret < 0)
2610                         goto out;
2611         } else {
2612                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2613                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2614                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2615         }
2616
2617         if (S_ISREG(mode)) {
2618                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2619         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2620                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2621         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2622                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2623         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2624                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2625         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2626                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2627         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2628                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2629         } else {
2630                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2631                                 (int)(mode & S_IFMT));
2632                 ret = -EOPNOTSUPP;
2633                 goto out;
2634         }
2635
2636         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2637         if (ret < 0)
2638                 goto out;
2639
2640         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2641         if (ret < 0)
2642                 goto out;
2643
2644         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2645         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2646
2647         if (S_ISLNK(mode)) {
2648                 fs_path_reset(p);
2649                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2650                 if (ret < 0)
2651                         goto out;
2652                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2653         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2654                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2655                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2656                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2657         }
2658
2659         ret = send_cmd(sctx);
2660         if (ret < 0)
2661                 goto out;
2662
2663
2664 tlv_put_failure:
2665 out:
2666         fs_path_free(p);
2667         return ret;
2668 }
2669
2670 /*
2671  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2672  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2673  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2674  */
2675 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2676 {
2677         int ret = 0;
2678         struct btrfs_path *path = NULL;
2679         struct btrfs_key key;
2680         struct btrfs_key found_key;
2681         struct btrfs_key di_key;
2682         struct extent_buffer *eb;
2683         struct btrfs_dir_item *di;
2684         int slot;
2685
2686         path = alloc_path_for_send();
2687         if (!path) {
2688                 ret = -ENOMEM;
2689                 goto out;
2690         }
2691
2692         key.objectid = dir;
2693         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2694         key.offset = 0;
2695         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2696         if (ret < 0)
2697                 goto out;
2698
2699         while (1) {
2700                 eb = path->nodes[0];
2701                 slot = path->slots[0];
2702                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2703                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2704                         if (ret < 0) {
2705                                 goto out;
2706                         } else if (ret > 0) {
2707                                 ret = 0;
2708                                 break;
2709                         }
2710                         continue;
2711                 }
2712
2713                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2714                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2715                     found_key.type != key.type) {
2716                         ret = 0;
2717                         goto out;
2718                 }
2719
2720                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2721                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2722
2723                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2724                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2725                         ret = 1;
2726                         goto out;
2727                 }
2728
2729                 path->slots[0]++;
2730         }
2731
2732 out:
2733         btrfs_free_path(path);
2734         return ret;
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Only creates the inode if it is:
2739  * 1. Not a directory
2740  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2741  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2742  */
2743 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2744 {
2745         int ret;
2746
2747         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2748                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2749                 if (ret < 0)
2750                         return ret;
2751                 else if (ret > 0)
2752                         return 0;
2753         }
2754
2755         return send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2756 }
2757
2758 struct recorded_ref {
2759         struct list_head list;
2760         char *name;
2761         struct fs_path *full_path;
2762         u64 dir;
2763         u64 dir_gen;
2764         int name_len;
2765 };
2766
2767 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2768 {
2769         ref->full_path = path;
2770         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2771         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2772 }
2773
2774 /*
2775  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2776  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2777  * This function is a helper to record one ref.
2778  */
2779 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2780                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2781 {
2782         struct recorded_ref *ref;
2783
2784         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2785         if (!ref)
2786                 return -ENOMEM;
2787
2788         ref->dir = dir;
2789         ref->dir_gen = dir_gen;
2790         set_ref_path(ref, path);
2791         list_add_tail(&ref->list, head);
2792         return 0;
2793 }
2794
2795 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2796 {
2797         struct recorded_ref *new;
2798
2799         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2800         if (!new)
2801                 return -ENOMEM;
2802
2803         new->dir = ref->dir;
2804         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2805         new->full_path = NULL;
2806         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2807         list_add_tail(&new->list, list);
2808         return 0;
2809 }
2810
2811 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2812 {
2813         struct recorded_ref *cur;
2814
2815         while (!list_empty(head)) {
2816                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2817                 fs_path_free(cur->full_path);
2818                 list_del(&cur->list);
2819                 kfree(cur);
2820         }
2821 }
2822
2823 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2824 {
2825         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2826         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2827 }
2828
2829 /*
2830  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2831  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2832  * directories.
2833  */
2834 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2835                           struct fs_path *path)
2836 {
2837         int ret;
2838         struct fs_path *orphan;
2839
2840         orphan = fs_path_alloc();
2841         if (!orphan)
2842                 return -ENOMEM;
2843
2844         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2845         if (ret < 0)
2846                 goto out;
2847
2848         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2849
2850 out:
2851         fs_path_free(orphan);
2852         return ret;
2853 }
2854
2855 static struct orphan_dir_info *add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2856                                                    u64 dir_ino, u64 dir_gen)
2857 {
2858         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2859         struct rb_node *parent = NULL;
2860         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2861
2862         while (*p) {
2863                 parent = *p;
2864                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2865                 if (dir_ino < entry->ino)
2866                         p = &(*p)->rb_left;
2867                 else if (dir_ino > entry->ino)
2868                         p = &(*p)->rb_right;
2869                 else if (dir_gen < entry->gen)
2870                         p = &(*p)->rb_left;
2871                 else if (dir_gen > entry->gen)
2872                         p = &(*p)->rb_right;
2873                 else
2874                         return entry;
2875         }
2876
2877         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2878         if (!odi)
2879                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2880         odi->ino = dir_ino;
2881         odi->gen = dir_gen;
2882         odi->last_dir_index_offset = 0;
2883
2884         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2885         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2886         return odi;
2887 }
2888
2889 static struct orphan_dir_info *get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2890                                                    u64 dir_ino, u64 gen)
2891 {
2892         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2893         struct orphan_dir_info *entry;
2894
2895         while (n) {
2896                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2897                 if (dir_ino < entry->ino)
2898                         n = n->rb_left;
2899                 else if (dir_ino > entry->ino)
2900                         n = n->rb_right;
2901                 else if (gen < entry->gen)
2902                         n = n->rb_left;
2903                 else if (gen > entry->gen)
2904                         n = n->rb_right;
2905                 else
2906                         return entry;
2907         }
2908         return NULL;
2909 }
2910
2911 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen)
2912 {
2913         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino, gen);
2914
2915         return odi != NULL;
2916 }
2917
2918 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2919                                  struct orphan_dir_info *odi)
2920 {
2921         if (!odi)
2922                 return;
2923         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2924         kfree(odi);
2925 }
2926
2927 /*
2928  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2929  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2930  * the dir item was already processed.
2931  */
2932 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2933                      u64 send_progress)
2934 {
2935         int ret = 0;
2936         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2937         struct btrfs_path *path;
2938         struct btrfs_key key;
2939         struct btrfs_key found_key;
2940         struct btrfs_key loc;
2941         struct btrfs_dir_item *di;
2942         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2943
2944         /*
2945          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2946          */
2947         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2948                 return 0;
2949
2950         path = alloc_path_for_send();
2951         if (!path)
2952                 return -ENOMEM;
2953
2954         key.objectid = dir;
2955         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2956         key.offset = 0;
2957
2958         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2959         if (odi)
2960                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2961
2962         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2963         if (ret < 0)
2964                 goto out;
2965
2966         while (1) {
2967                 struct waiting_dir_move *dm;
2968
2969                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2970                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2971                         if (ret < 0)
2972                                 goto out;
2973                         else if (ret > 0)
2974                                 break;
2975                         continue;
2976                 }
2977                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2978                                       path->slots[0]);
2979                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2980                     found_key.type != key.type)
2981                         break;
2982
2983                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2984                                 struct btrfs_dir_item);
2985                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2986
2987                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2988                 if (dm) {
2989                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2990                         if (IS_ERR(odi)) {
2991                                 ret = PTR_ERR(odi);
2992                                 goto out;
2993                         }
2994                         odi->gen = dir_gen;
2995                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2996                         dm->rmdir_ino = dir;
2997                         dm->rmdir_gen = dir_gen;
2998                         ret = 0;
2999                         goto out;
3000                 }
3001
3002                 if (loc.objectid > send_progress) {
3003                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
3004                         if (IS_ERR(odi)) {
3005                                 ret = PTR_ERR(odi);
3006                                 goto out;
3007                         }
3008                         odi->gen = dir_gen;
3009                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3010                         ret = 0;
3011                         goto out;
3012                 }
3013
3014                 path->slots[0]++;
3015         }
3016         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3017
3018         ret = 1;
3019
3020 out:
3021         btrfs_free_path(path);
3022         return ret;
3023 }
3024
3025 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3026 {
3027         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3028
3029         return entry != NULL;
3030 }
3031
3032 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3033 {
3034         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3035         struct rb_node *parent = NULL;
3036         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3037
3038         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3039         if (!dm)
3040                 return -ENOMEM;
3041         dm->ino = ino;
3042         dm->rmdir_ino = 0;
3043         dm->rmdir_gen = 0;
3044         dm->orphanized = orphanized;
3045
3046         while (*p) {
3047                 parent = *p;
3048                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3049                 if (ino < entry->ino) {
3050                         p = &(*p)->rb_left;
3051                 } else if (ino > entry->ino) {
3052                         p = &(*p)->rb_right;
3053                 } else {
3054                         kfree(dm);
3055                         return -EEXIST;
3056                 }
3057         }
3058
3059         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3060         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3061         return 0;
3062 }
3063
3064 static struct waiting_dir_move *
3065 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3066 {
3067         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3068         struct waiting_dir_move *entry;
3069
3070         while (n) {
3071                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3072                 if (ino < entry->ino)
3073                         n = n->rb_left;
3074                 else if (ino > entry->ino)
3075                         n = n->rb_right;
3076                 else
3077                         return entry;
3078         }
3079         return NULL;
3080 }
3081
3082 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3083                                   struct waiting_dir_move *dm)
3084 {
3085         if (!dm)
3086                 return;
3087         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3088         kfree(dm);
3089 }
3090
3091 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3092                                 u64 ino,
3093                                 u64 ino_gen,
3094                                 u64 parent_ino,
3095                                 struct list_head *new_refs,
3096                                 struct list_head *deleted_refs,
3097                                 const bool is_orphan)
3098 {
3099         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3100         struct rb_node *parent = NULL;
3101         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3102         struct recorded_ref *cur;
3103         int exists = 0;
3104         int ret;
3105
3106         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3107         if (!pm)
3108                 return -ENOMEM;
3109         pm->parent_ino = parent_ino;
3110         pm->ino = ino;
3111         pm->gen = ino_gen;
3112         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3113         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3114         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3115
3116         while (*p) {
3117                 parent = *p;
3118                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3119                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3120                         p = &(*p)->rb_left;
3121                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3122                         p = &(*p)->rb_right;
3123                 } else {
3124                         exists = 1;
3125                         break;
3126                 }
3127         }
3128
3129         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3130                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3131                 if (ret < 0)
3132                         goto out;
3133         }
3134         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3135                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3136                 if (ret < 0)
3137                         goto out;
3138         }
3139
3140         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3141         if (ret)
3142                 goto out;
3143
3144         if (exists) {
3145                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3146         } else {
3147                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3148                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3149         }
3150         ret = 0;
3151 out:
3152         if (ret) {
3153                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3154                 kfree(pm);
3155         }
3156         return ret;
3157 }
3158
3159 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3160                                                       u64 parent_ino)
3161 {
3162         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3163         struct pending_dir_move *entry;
3164
3165         while (n) {
3166                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3167                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3168                         n = n->rb_left;
3169                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3170                         n = n->rb_right;
3171                 else
3172                         return entry;
3173         }
3174         return NULL;
3175 }
3176
3177 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3178                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3179 {
3180         int ret = 0;
3181         u64 parent_inode = 0;
3182         u64 parent_gen = 0;
3183         u64 start_ino = ino;
3184
3185         *ancestor_ino = 0;
3186         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3187                 fs_path_reset(name);
3188
3189                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen))
3190                         break;
3191                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3192                         if (*ancestor_ino == 0)
3193                                 *ancestor_ino = ino;
3194                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3195                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3196                 } else {
3197                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3198                                                         &parent_inode,
3199                                                         &parent_gen, name);
3200                         if (ret > 0) {
3201                                 ret = 0;
3202                                 break;
3203                         }
3204                 }
3205                 if (ret < 0)
3206                         break;
3207                 if (parent_inode == start_ino) {
3208                         ret = 1;
3209                         if (*ancestor_ino == 0)
3210                                 *ancestor_ino = ino;
3211                         break;
3212                 }
3213                 ino = parent_inode;
3214                 gen = parent_gen;
3215         }
3216         return ret;
3217 }
3218
3219 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3220 {
3221         struct fs_path *from_path = NULL;
3222         struct fs_path *to_path = NULL;
3223         struct fs_path *name = NULL;
3224         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3225         struct recorded_ref *cur;
3226         u64 parent_ino, parent_gen;
3227         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3228         u64 rmdir_ino = 0;
3229         u64 rmdir_gen;
3230         u64 ancestor;
3231         bool is_orphan;
3232         int ret;
3233
3234         name = fs_path_alloc();
3235         from_path = fs_path_alloc();
3236         if (!name || !from_path) {
3237                 ret = -ENOMEM;
3238                 goto out;
3239         }
3240
3241         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3242         ASSERT(dm);
3243         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3244         rmdir_gen = dm->rmdir_gen;
3245         is_orphan = dm->orphanized;
3246         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3247
3248         if (is_orphan) {
3249                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3250                                       pm->gen, from_path);
3251         } else {
3252                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3253                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3254                 if (ret < 0)
3255                         goto out;
3256                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3257                                    from_path);
3258                 if (ret < 0)
3259                         goto out;
3260                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3261         }
3262         if (ret < 0)
3263                 goto out;
3264
3265         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3266         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3267         if (ret < 0)
3268                 goto out;
3269         if (ret) {
3270                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3271                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3272                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3273                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3274                                            is_orphan);
3275                 if (ret < 0)
3276                         goto out;
3277                 if (rmdir_ino) {
3278                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3279                         ASSERT(dm);
3280                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3281                         dm->rmdir_gen = rmdir_gen;
3282                 }
3283                 goto out;
3284         }
3285         fs_path_reset(name);
3286         to_path = name;
3287         name = NULL;
3288         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3289         if (ret < 0)
3290                 goto out;
3291
3292         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3293         if (ret < 0)
3294                 goto out;
3295
3296         if (rmdir_ino) {
3297                 struct orphan_dir_info *odi;
3298                 u64 gen;
3299
3300                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino, rmdir_gen);
3301                 if (!odi) {
3302                         /* already deleted */
3303                         goto finish;
3304                 }
3305                 gen = odi->gen;
3306
3307                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3308                 if (ret < 0)
3309                         goto out;
3310                 if (!ret)
3311                         goto finish;
3312
3313                 name = fs_path_alloc();
3314                 if (!name) {
3315                         ret = -ENOMEM;
3316                         goto out;
3317                 }
3318                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3319                 if (ret < 0)
3320                         goto out;
3321                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3322                 if (ret < 0)
3323                         goto out;
3324         }
3325
3326 finish:
3327         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3328         if (ret < 0)
3329                 goto out;
3330
3331         /*
3332          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3333          * and old parent(s).
3334          */
3335         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3336                 /*
3337                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3338                  */
3339                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3340                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3341                 if (ret == -ENOENT) {
3342                         ret = 0;
3343                         continue;
3344                 }
3345                 if (ret < 0)
3346                         goto out;
3347
3348                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3349                 if (ret < 0)
3350                         goto out;
3351         }
3352
3353 out:
3354         fs_path_free(name);
3355         fs_path_free(from_path);
3356         fs_path_free(to_path);
3357         sctx->send_progress = orig_progress;
3358
3359         return ret;
3360 }
3361
3362 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3363 {
3364         if (!list_empty(&m->list))
3365                 list_del(&m->list);
3366         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3367                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3368         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3369         kfree(m);
3370 }
3371
3372 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3373                                       struct pending_dir_move *moves,
3374                                       struct list_head *stack)
3375 {
3376         if (list_empty(&moves->list)) {
3377                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3378         } else {
3379                 LIST_HEAD(list);
3380                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3381                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3382                 list_splice_tail(&list, stack);
3383         }
3384         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3385                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3386                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3387         }
3388 }
3389
3390 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3391 {
3392         struct pending_dir_move *pm;
3393         struct list_head stack;
3394         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3395         int ret = 0;
3396
3397         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3398         if (!pm)
3399                 return 0;
3400
3401         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3402         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3403
3404         while (!list_empty(&stack)) {
3405                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3406                 parent_ino = pm->ino;
3407                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3408                 free_pending_move(sctx, pm);
3409                 if (ret)
3410                         goto out;
3411                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3412                 if (pm)
3413                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3414         }
3415         return 0;
3416
3417 out:
3418         while (!list_empty(&stack)) {
3419                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3420                 free_pending_move(sctx, pm);
3421         }
3422         return ret;
3423 }
3424
3425 /*
3426  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3427  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3428  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3429  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3430  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3431  *
3432  * Example:
3433  *
3434  * Parent snapshot:
3435  * .                                       (ino 256)
3436  * |---- a/                                (ino 257)
3437  * |     |---- file                        (ino 260)
3438  * |
3439  * |---- b/                                (ino 258)
3440  * |---- c/                                (ino 259)
3441  *
3442  * Send snapshot:
3443  * .                                       (ino 256)
3444  * |---- a/                                (ino 258)
3445  * |---- x/                                (ino 259)
3446  *       |---- y/                          (ino 257)
3447  *             |----- file                 (ino 260)
3448  *
3449  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3450  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3451  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3452  * must issue is:
3453  *
3454  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3455  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3456  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3457  *
3458  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3459  * be done right away and < 0 on error.
3460  */
3461 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3462                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3463                                   const bool is_orphan)
3464 {
3465         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3466         struct btrfs_path *path;
3467         struct btrfs_key key;
3468         struct btrfs_key di_key;
3469         struct btrfs_dir_item *di;
3470         u64 left_gen;
3471         u64 right_gen;
3472         int ret = 0;
3473         struct waiting_dir_move *wdm;
3474
3475         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3476                 return 0;
3477
3478         path = alloc_path_for_send();
3479         if (!path)
3480                 return -ENOMEM;
3481
3482         key.objectid = parent_ref->dir;
3483         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3484         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3485
3486         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3487         if (ret < 0) {
3488                 goto out;
3489         } else if (ret > 0) {
3490                 ret = 0;
3491                 goto out;
3492         }
3493
3494         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3495                                        parent_ref->name_len);
3496         if (!di) {
3497                 ret = 0;
3498                 goto out;
3499         }
3500         /*
3501          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3502          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3503          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3504          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3505          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3506          * that it happens after that other inode is renamed.
3507          */
3508         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3509         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3510                 ret = 0;
3511                 goto out;
3512         }
3513
3514         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3515                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3516         if (ret < 0)
3517                 goto out;
3518         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3519                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3520         if (ret < 0) {
3521                 if (ret == -ENOENT)
3522                         ret = 0;
3523                 goto out;
3524         }
3525
3526         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3527         if (right_gen != left_gen) {
3528                 ret = 0;
3529                 goto out;
3530         }
3531
3532         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3533         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3534                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3535                                            sctx->cur_ino,
3536                                            sctx->cur_inode_gen,
3537                                            di_key.objectid,
3538                                            &sctx->new_refs,
3539                                            &sctx->deleted_refs,
3540                                            is_orphan);
3541                 if (!ret)
3542                         ret = 1;
3543         }
3544 out:
3545         btrfs_free_path(path);
3546         return ret;
3547 }
3548
3549 /*
3550  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3551  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3552  */
3553 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3554                              const u64 ino1,
3555                              const u64 ino1_gen,
3556                              const u64 ino2,
3557                              const u64 ino2_gen,
3558                              struct fs_path *fs_path)
3559 {
3560         u64 ino = ino2;
3561
3562         if (ino1 == ino2)
3563                 return ino1_gen == ino2_gen;
3564
3565         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3566                 u64 parent;
3567                 u64 parent_gen;
3568                 int ret;
3569
3570                 fs_path_reset(fs_path);
3571                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3572                 if (ret < 0)
3573                         return ret;
3574                 if (parent == ino1)
3575                         return parent_gen == ino1_gen;
3576                 ino = parent;
3577         }
3578         return 0;
3579 }
3580
3581 /*
3582  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3583  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3584  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3585  */
3586 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3587                        const u64 ino1,
3588                        const u64 ino1_gen,
3589                        const u64 ino2,
3590                        struct fs_path *fs_path)
3591 {
3592         bool free_fs_path = false;
3593         int ret = 0;
3594         struct btrfs_path *path = NULL;
3595         struct btrfs_key key;
3596
3597         if (!fs_path) {
3598                 fs_path = fs_path_alloc();
3599                 if (!fs_path)
3600                         return -ENOMEM;
3601                 free_fs_path = true;
3602         }
3603
3604         path = alloc_path_for_send();
3605         if (!path) {
3606                 ret = -ENOMEM;
3607                 goto out;
3608         }
3609
3610         key.objectid = ino2;
3611         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3612         key.offset = 0;
3613
3614         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3615         if (ret < 0)
3616                 goto out;
3617
3618         while (true) {
3619                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3620                 int slot = path->slots[0];
3621                 u32 cur_offset = 0;
3622                 u32 item_size;
3623
3624                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3625                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3626                         if (ret < 0)
3627                                 goto out;
3628                         if (ret > 0)
3629                                 break;
3630                         continue;
3631                 }
3632
3633                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3634                 if (key.objectid != ino2)
3635                         break;
3636                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3637                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3638                         break;
3639
3640                 item_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
3641                 while (cur_offset < item_size) {
3642                         u64 parent;
3643                         u64 parent_gen;
3644
3645                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3646                                 unsigned long ptr;
3647                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3648
3649                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3650                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3651                                         (ptr + cur_offset);
3652                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3653                                                                    extref);
3654                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3655                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3656                                                                   extref);
3657                         } else {
3658                                 parent = key.offset;
3659                                 cur_offset = item_size;
3660                         }
3661
3662                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3663                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3664                         if (ret < 0)
3665                                 goto out;
3666                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3667                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3668                         if (ret)
3669                                 goto out;
3670                 }
3671                 path->slots[0]++;
3672         }
3673         ret = 0;
3674  out:
3675         btrfs_free_path(path);
3676         if (free_fs_path)
3677                 fs_path_free(fs_path);
3678         return ret;
3679 }
3680
3681 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3682                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3683                                 const bool is_orphan)
3684 {
3685         int ret = 0;
3686         u64 ino = parent_ref->dir;
3687         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3688         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3689         struct fs_path *path_before = NULL;
3690         struct fs_path *path_after = NULL;
3691         int len1, len2;
3692
3693         path_after = fs_path_alloc();
3694         path_before = fs_path_alloc();
3695         if (!path_after || !path_before) {
3696                 ret = -ENOMEM;
3697                 goto out;
3698         }
3699
3700         /*
3701          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3702          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3703          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3704          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3705          * at get_cur_path()).
3706          */
3707         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3708                 u64 parent_ino_after_gen;
3709
3710                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3711                         /*
3712                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3713                          * parent root, we need to delay the rename of the
3714                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3715                          * because we can end up with a circular dependency
3716                          * of renames, resulting in some directories never
3717                          * getting the respective rename operations issued in
3718                          * the send stream or getting into infinite path build
3719                          * loops.
3720                          */
3721                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3722                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3723                                           ino, path_before);
3724                         if (ret)
3725                                 break;
3726                 }
3727
3728                 fs_path_reset(path_before);
3729                 fs_path_reset(path_after);
3730
3731                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3732                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3733                 if (ret < 0)
3734                         goto out;
3735                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3736                                     NULL, path_before);
3737                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3738                         goto out;
3739                 } else if (ret == -ENOENT) {
3740                         ret = 0;
3741                         break;
3742                 }
3743
3744                 len1 = fs_path_len(path_before);
3745                 len2 = fs_path_len(path_after);
3746                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3747                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3748                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3749                         u64 parent_ino_gen;
3750
3751                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3752                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3753                                              NULL);
3754                         if (ret < 0)
3755                                 goto out;
3756                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3757                                 ret = 1;
3758                                 break;
3759                         }
3760                 }
3761                 ino = parent_ino_after;
3762                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3763         }
3764
3765 out:
3766         fs_path_free(path_before);
3767         fs_path_free(path_after);
3768
3769         if (ret == 1) {
3770                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3771                                            sctx->cur_ino,
3772                                            sctx->cur_inode_gen,
3773                                            ino,
3774                                            &sctx->new_refs,
3775                                            &sctx->deleted_refs,
3776                                            is_orphan);
3777                 if (!ret)
3778                         ret = 1;
3779         }
3780
3781         return ret;
3782 }
3783
3784 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3785 {
3786         int ret;
3787         struct fs_path *new_path;
3788
3789         /*
3790          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3791          * we use here a new path.
3792          */
3793         new_path = fs_path_alloc();
3794         if (!new_path)
3795                 return -ENOMEM;
3796
3797         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3798         if (ret < 0) {
3799                 fs_path_free(new_path);
3800                 return ret;
3801         }
3802         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3803         if (ret < 0) {
3804                 fs_path_free(new_path);
3805                 return ret;
3806         }
3807
3808         fs_path_free(ref->full_path);
3809         set_ref_path(ref, new_path);
3810
3811         return 0;
3812 }
3813
3814 /*
3815  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3816  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3817  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3818  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3819  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3820  * orphanized. For example:
3821  *
3822  * parent snapshot looks like:
3823  *
3824  * .                                     (ino 256)
3825  * |----- f1                             (ino 257)
3826  * |----- f2                             (ino 258)
3827  * |----- d1/                            (ino 259)
3828  *        |----- d2/                     (ino 260)
3829  *
3830  * send snapshot looks like:
3831  *
3832  * .                                     (ino 256)
3833  * |----- d1                             (ino 258)
3834  * |----- f2/                            (ino 259)
3835  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3836  *        |       |----- f1              (ino 257)
3837  *        |
3838  *        |----- d2                      (ino 258)
3839  *
3840  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3841  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3842  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3843  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3844  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3845  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3846  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3847  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3848  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3849  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3850  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3851  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3852  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3853  * orphanization operation.
3854  */
3855 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3856 {
3857         char *name;
3858         int ret;
3859
3860         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3861         if (!name)
3862                 return -ENOMEM;
3863
3864         fs_path_reset(ref->full_path);
3865         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3866         if (ret < 0)
3867                 goto out;
3868
3869         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3870         if (ret < 0)
3871                 goto out;
3872
3873         /* Update the reference's base name pointer. */
3874         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3875 out:
3876         kfree(name);
3877         return ret;
3878 }
3879
3880 /*
3881  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3882  */
3883 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3884 {
3885         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3886         int ret = 0;
3887         struct recorded_ref *cur;
3888         struct recorded_ref *cur2;
3889         struct list_head check_dirs;
3890         struct fs_path *valid_path = NULL;
3891         u64 ow_inode = 0;
3892         u64 ow_gen;
3893         u64 ow_mode;
3894         int did_overwrite = 0;
3895         int is_orphan = 0;
3896         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3897         bool can_rename = true;
3898         bool orphanized_dir = false;
3899         bool orphanized_ancestor = false;
3900
3901         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3902
3903         /*
3904          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3905          * which is always '..'
3906          */
3907         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3908         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3909
3910         valid_path = fs_path_alloc();
3911         if (!valid_path) {
3912                 ret = -ENOMEM;
3913                 goto out;
3914         }
3915
3916         /*
3917          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3918          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3919          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3920          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3921          * this point in time.
3922          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3923          * orphan name in this case.
3924          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3925          * gets moved around.
3926          */
3927         if (!sctx->cur_inode_new) {
3928                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3929                                 sctx->cur_inode_gen);
3930                 if (ret < 0)
3931                         goto out;
3932                 if (ret)
3933                         did_overwrite = 1;
3934         }
3935         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3936                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3937                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3938                 if (ret < 0)
3939                         goto out;
3940                 is_orphan = 1;
3941         } else {
3942                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3943                                 valid_path);
3944                 if (ret < 0)
3945                         goto out;
3946         }
3947
3948         /*
3949          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3950          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3951          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3952          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3953          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3954          * that the path used for link and rename commands don't use an
3955          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3956          *
3957          * Example:
3958          *
3959          * Parent snapshot:
3960          *
3961          * .                                                      (ino 256)
3962          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3963          * |          |----- a                                    (ino 257)
3964          * |
3965          * |----- b                                               (ino 258)
3966          *
3967          * Send snapshot:
3968          *
3969          * .                                                      (ino 256)
3970          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3971          * |          |----- a                                    (ino 260)
3972          * |
3973          * |----- testdir                                         (ino 257)
3974          * |----- b                                               (ino 257)
3975          * |----- b2                                              (ino 258)
3976          *
3977          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3978          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3979          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3980          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3981          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3982          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3983          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3984          * "testdir_2".
3985          */
3986         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3987                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3988                 if (ret < 0)
3989                         goto out;
3990                 if (ret == inode_state_will_create)
3991                         continue;
3992
3993                 /*
3994                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
3995                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
3996                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
3997                  * simply unlink it.
3998                  */
3999                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4000                                 cur->name, cur->name_len,
4001                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
4002                 if (ret < 0)
4003                         goto out;
4004                 if (ret) {
4005                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
4006                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
4007                                            cur->name_len);
4008                         if (ret < 0)
4009                                 goto out;
4010                         if (ret) {
4011                                 struct name_cache_entry *nce;
4012                                 struct waiting_dir_move *wdm;
4013
4014                                 if (orphanized_dir) {
4015                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4016                                         if (ret < 0)
4017                                                 goto out;
4018                                 }
4019
4020                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
4021                                                 cur->full_path);
4022                                 if (ret < 0)
4023                                         goto out;
4024                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
4025                                         orphanized_dir = true;
4026
4027                                 /*
4028                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
4029                                  * make sure that its orphanized name is used in
4030                                  * the source path when performing its rename
4031                                  * operation.
4032                                  */
4033                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4034                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4035                                                                    ow_inode);
4036                                         ASSERT(wdm);
4037                                         wdm->orphanized = true;
4038                                 }
4039
4040                                 /*
4041                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4042                                  * name from the name cache. This is because the
4043                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4044                                  * other inode that will be orphanized as well
4045                                  * later and has an inode number greater than
4046                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4047                                  * future name lookups from using the old name
4048                                  * and get instead the orphan name.
4049                                  */
4050                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4051                                 if (nce) {
4052                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4053                                         kfree(nce);
4054                                 }
4055
4056                                 /*
4057                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4058                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4059                                  * current path of cur_ino) again because it
4060                                  * might contain the pre-orphanization name of
4061                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4062                                  */
4063                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4064                                                   ow_inode, ow_gen,
4065                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4066                                 if (ret > 0) {
4067                                         orphanized_ancestor = true;
4068                                         fs_path_reset(valid_path);
4069                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4070                                                            sctx->cur_inode_gen,
4071                                                            valid_path);
4072                                 }
4073                                 if (ret < 0)
4074                                         goto out;
4075                         } else {
4076                                 /*
4077                                  * If we previously orphanized a directory that
4078                                  * collided with a new reference that we already
4079                                  * processed, recompute the current path because
4080                                  * that directory may be part of the path.
4081                                  */
4082                                 if (orphanized_dir) {
4083                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4084                                         if (ret < 0)
4085                                                 goto out;
4086                                 }
4087                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4088                                 if (ret < 0)
4089                                         goto out;
4090                         }
4091                 }
4092
4093         }
4094
4095         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4096                 /*
4097                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4098                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4099                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4100                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4101                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4102                  */
4103                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4104                 if (ret < 0)
4105                         goto out;
4106                 if (ret == inode_state_will_create) {
4107                         ret = 0;
4108                         /*
4109                          * First check if any of the current inodes refs did
4110                          * already create the dir.
4111                          */
4112                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4113                                 if (cur == cur2)
4114                                         break;
4115                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4116                                         ret = 1;
4117                                         break;
4118                                 }
4119                         }
4120
4121                         /*
4122                          * If that did not happen, check if a previous inode
4123                          * did already create the dir.
4124                          */
4125                         if (!ret)
4126                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4127                         if (ret < 0)
4128                                 goto out;
4129                         if (!ret) {
4130                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4131                                 if (ret < 0)
4132                                         goto out;
4133                         }
4134                 }
4135
4136                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4137                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4138                         if (ret < 0)
4139                                 goto out;
4140                         if (ret == 1) {
4141                                 can_rename = false;
4142                                 *pending_move = 1;
4143                         }
4144                 }
4145
4146                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4147                     can_rename) {
4148                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4149                         if (ret < 0)
4150                                 goto out;
4151                         if (ret == 1) {
4152                                 can_rename = false;
4153                                 *pending_move = 1;
4154                         }
4155                 }
4156
4157                 /*
4158                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4159                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4160                  * it depending on the inode mode.
4161                  */
4162                 if (is_orphan && can_rename) {
4163                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4164                         if (ret < 0)
4165                                 goto out;
4166                         is_orphan = 0;
4167                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4168                         if (ret < 0)
4169                                 goto out;
4170                 } else if (can_rename) {
4171                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4172                                 /*
4173                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4174                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4175                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4176                                  */
4177                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4178                                                   cur->full_path);
4179                                 if (!ret)
4180                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4181                                                            cur->full_path);
4182                                 if (ret < 0)
4183                                         goto out;
4184                         } else {
4185                                 /*
4186                                  * We might have previously orphanized an inode
4187                                  * which is an ancestor of our current inode,
4188                                  * so our reference's full path, which was
4189                                  * computed before any such orphanizations, must
4190                                  * be updated.
4191                                  */
4192                                 if (orphanized_dir) {
4193                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4194                                         if (ret < 0)
4195                                                 goto out;
4196                                 }
4197                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4198                                                 valid_path);
4199                                 if (ret < 0)
4200                                         goto out;
4201                         }
4202                 }
4203                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4204                 if (ret < 0)
4205                         goto out;
4206         }
4207
4208         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4209                 /*
4210                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4211                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4212                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4213                  * See the use of check_dirs for more details.
4214                  */
4215                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4216                                 sctx->cur_ino);
4217                 if (ret < 0)
4218                         goto out;
4219                 if (ret) {
4220                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4221                         if (ret < 0)
4222                                 goto out;
4223                 } else if (!is_orphan) {
4224                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4225                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4226                         if (ret < 0)
4227                                 goto out;
4228                         is_orphan = 1;
4229                 }
4230
4231                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4232                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4233                         if (ret < 0)
4234                                 goto out;
4235                 }
4236         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4237                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4238                 /*
4239                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4240                  */
4241                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4242                                 list);
4243                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4244                 if (ret < 0)
4245                         goto out;
4246         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4247                 /*
4248                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4249                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4250                  * inodes.
4251                  */
4252                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4253                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4254                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4255                                         cur->name, cur->name_len);
4256                         if (ret < 0)
4257                                 goto out;
4258                         if (!ret) {
4259                                 /*
4260                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4261                                  * to recompute the full path for deleted names,
4262                                  * since any such path was computed before we
4263                                  * processed any references and orphanized any
4264                                  * ancestor inode.
4265                                  */
4266                                 if (orphanized_ancestor) {
4267                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4268                                         if (ret < 0)
4269                                                 goto out;
4270                                 }
4271                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4272                                 if (ret < 0)
4273                                         goto out;
4274                         }
4275                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4276                         if (ret < 0)
4277                                 goto out;
4278                 }
4279                 /*
4280                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4281                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4282                  * of this inode and no new refs were added for the current
4283                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4284                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4285                  * places.
4286                  */
4287                 if (is_orphan) {
4288                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4289                         if (ret < 0)
4290                                 goto out;
4291                 }
4292         }
4293
4294         /*
4295          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4296          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4297          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4298          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4299          */
4300         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4301                 /*
4302                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4303                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4304                  * The dir will be processed later.
4305                  */
4306                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4307                         continue;
4308
4309                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4310                 if (ret < 0)
4311                         goto out;
4312
4313                 if (ret == inode_state_did_create ||
4314                     ret == inode_state_no_change) {
4315                         /* TODO delayed utimes */
4316                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4317                         if (ret < 0)
4318                                 goto out;
4319                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4320                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4321                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4322                                         sctx->cur_ino);
4323                         if (ret < 0)
4324                                 goto out;
4325                         if (ret) {
4326                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4327                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4328                                 if (ret < 0)
4329                                         goto out;
4330                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4331                                 if (ret < 0)
4332                                         goto out;
4333                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4334                         }
4335                 }
4336         }
4337
4338         ret = 0;
4339
4340 out:
4341         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4342         free_recorded_refs(sctx);
4343         fs_path_free(valid_path);
4344         return ret;
4345 }
4346
4347 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4348                       void *ctx, struct list_head *refs)
4349 {
4350         int ret = 0;
4351         struct send_ctx *sctx = ctx;
4352         struct fs_path *p;
4353         u64 gen;
4354
4355         p = fs_path_alloc();
4356         if (!p)
4357                 return -ENOMEM;
4358
4359         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4360                         NULL, NULL);
4361         if (ret < 0)
4362                 goto out;
4363
4364         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4365         if (ret < 0)
4366                 goto out;
4367         ret = fs_path_add_path(p, name);
4368         if (ret < 0)
4369                 goto out;
4370
4371         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4372
4373 out:
4374         if (ret)
4375                 fs_path_free(p);
4376         return ret;
4377 }
4378
4379 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4380                             struct fs_path *name,
4381                             void *ctx)
4382 {
4383         struct send_ctx *sctx = ctx;
4384         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4385 }
4386
4387
4388 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4389                                 struct fs_path *name,
4390                                 void *ctx)
4391 {
4392         struct send_ctx *sctx = ctx;
4393         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4394                           &sctx->deleted_refs);
4395 }
4396
4397 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4398 {
4399         int ret;
4400
4401         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4402                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4403         if (ret < 0)
4404                 goto out;
4405         ret = 0;
4406
4407 out:
4408         return ret;
4409 }
4410
4411 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4412 {
4413         int ret;
4414
4415         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4416                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4417         if (ret < 0)
4418                 goto out;
4419         ret = 0;
4420
4421 out:
4422         return ret;
4423 }
4424
4425 struct find_ref_ctx {
4426         u64 dir;
4427         u64 dir_gen;
4428         struct btrfs_root *root;
4429         struct fs_path *name;
4430         int found_idx;
4431 };
4432
4433 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4434                        struct fs_path *name,
4435                        void *ctx_)
4436 {
4437         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4438         u64 dir_gen;
4439         int ret;
4440
4441         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4442             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4443                 /*
4444                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4445                  * else matches.
4446                  */
4447                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4448                                      NULL, NULL, NULL);
4449                 if (ret)
4450                         return ret;
4451                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4452                         return 0;
4453                 ctx->found_idx = num;
4454                 return 1;
4455         }
4456         return 0;
4457 }
4458
4459 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4460                      struct btrfs_path *path,
4461                      struct btrfs_key *key,
4462                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4463 {
4464         int ret;
4465         struct find_ref_ctx ctx;
4466
4467         ctx.dir = dir;
4468         ctx.name = name;
4469         ctx.dir_gen = dir_gen;
4470         ctx.found_idx = -1;
4471         ctx.root = root;
4472
4473         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4474         if (ret < 0)
4475                 return ret;
4476
4477         if (ctx.found_idx == -1)
4478                 return -ENOENT;
4479
4480         return ctx.found_idx;
4481 }
4482
4483 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4484                                     struct fs_path *name,
4485                                     void *ctx)
4486 {
4487         u64 dir_gen;
4488         int ret;
4489         struct send_ctx *sctx = ctx;
4490
4491         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4492                              NULL, NULL, NULL);
4493         if (ret)
4494                 return ret;
4495
4496         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4497                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4498         if (ret == -ENOENT)
4499                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4500         else if (ret > 0)
4501                 ret = 0;
4502
4503         return ret;
4504 }
4505
4506 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4507                                         struct fs_path *name,
4508                                         void *ctx)
4509 {
4510         u64 dir_gen;
4511         int ret;
4512         struct send_ctx *sctx = ctx;
4513
4514         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4515                              NULL, NULL, NULL);
4516         if (ret)
4517                 return ret;
4518
4519         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4520                         dir, dir_gen, name);
4521         if (ret == -ENOENT)
4522                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4523         else if (ret > 0)
4524                 ret = 0;
4525
4526         return ret;
4527 }
4528
4529 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4530 {
4531         int ret = 0;
4532
4533         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4534                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4535         if (ret < 0)
4536                 goto out;
4537         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4538                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4539         if (ret < 0)
4540                 goto out;
4541         ret = 0;
4542
4543 out:
4544         return ret;
4545 }
4546
4547 /*
4548  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4549  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4550  */
4551 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4552                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4553 {
4554         int ret;
4555         struct btrfs_root *root;
4556         struct btrfs_path *path;
4557         struct btrfs_key key;
4558         struct btrfs_key found_key;
4559         struct extent_buffer *eb;
4560         int slot;
4561         iterate_inode_ref_t cb;
4562         int pending_move = 0;
4563
4564         path = alloc_path_for_send();
4565         if (!path)
4566                 return -ENOMEM;
4567
4568         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4569                 root = sctx->send_root;
4570                 cb = __record_new_ref;
4571         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4572                 root = sctx->parent_root;
4573                 cb = __record_deleted_ref;
4574         } else {
4575                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4576                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4577                 ret = -EINVAL;
4578                 goto out;
4579         }
4580
4581         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4582         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4583         key.offset = 0;
4584         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4585         if (ret < 0)
4586                 goto out;
4587
4588         while (1) {
4589                 eb = path->nodes[0];
4590                 slot = path->slots[0];
4591                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4592                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4593                         if (ret < 0)
4594                                 goto out;
4595                         else if (ret > 0)
4596                                 break;
4597                         continue;
4598                 }
4599
4600                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4601
4602                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4603                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4604                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4605                         break;
4606
4607                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4608                 if (ret < 0)
4609                         goto out;
4610
4611                 path->slots[0]++;
4612         }
4613         btrfs_release_path(path);
4614
4615         /*
4616          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4617          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4618          * rename the parent directory.
4619          */
4620         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4621 out:
4622         btrfs_free_path(path);
4623         return ret;
4624 }
4625
4626 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4627                           struct fs_path *path,
4628                           const char *name, int name_len,
4629                           const char *data, int data_len)
4630 {
4631         int ret = 0;
4632
4633         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4634         if (ret < 0)
4635                 goto out;
4636
4637         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4638         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4639         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4640
4641         ret = send_cmd(sctx);
4642
4643 tlv_put_failure:
4644 out:
4645         return ret;
4646 }
4647
4648 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4649                           struct fs_path *path,
4650                           const char *name, int name_len)
4651 {
4652         int ret = 0;
4653
4654         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4655         if (ret < 0)
4656                 goto out;
4657
4658         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4659         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4660
4661         ret = send_cmd(sctx);
4662
4663 tlv_put_failure:
4664 out:
4665         return ret;
4666 }
4667
4668 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4669                                const char *name, int name_len, const char *data,
4670                                int data_len, void *ctx)
4671 {
4672         int ret;
4673         struct send_ctx *sctx = ctx;
4674         struct fs_path *p;
4675         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4676
4677         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4678         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4679                 return 0;
4680
4681         p = fs_path_alloc();
4682         if (!p)
4683                 return -ENOMEM;
4684
4685         /*
4686          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4687          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4688          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4689          * only contains the version number and no entries.
4690          */
4691         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4692             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4693                 if (data_len == 0) {
4694                         dummy_acl.a_version =
4695                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4696                         data = (char *)&dummy_acl;
4697                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4698                 }
4699         }
4700
4701         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4702         if (ret < 0)
4703                 goto out;
4704
4705         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4706
4707 out:
4708         fs_path_free(p);
4709         return ret;
4710 }
4711
4712 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4713                                    const char *name, int name_len,
4714                                    const char *data, int data_len, void *ctx)
4715 {
4716         int ret;
4717         struct send_ctx *sctx = ctx;
4718         struct fs_path *p;
4719
4720         p = fs_path_alloc();
4721         if (!p)
4722                 return -ENOMEM;
4723
4724         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4725         if (ret < 0)
4726                 goto out;
4727
4728         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4729
4730 out:
4731         fs_path_free(p);
4732         return ret;
4733 }
4734
4735 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4736 {
4737         int ret = 0;
4738
4739         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4740                                __process_new_xattr, sctx);
4741
4742         return ret;
4743 }
4744
4745 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4746 {
4747         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4748                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4749 }
4750
4751 struct find_xattr_ctx {
4752         const char *name;
4753         int name_len;
4754         int found_idx;
4755         char *found_data;
4756         int found_data_len;
4757 };
4758
4759 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key, const char *name,
4760                         int name_len, const char *data, int data_len, void *vctx)
4761 {
4762         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4763
4764         if (name_len == ctx->name_len &&
4765             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4766                 ctx->found_idx = num;
4767                 ctx->found_data_len = data_len;
4768                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4769                 if (!ctx->found_data)
4770                         return -ENOMEM;
4771                 return 1;
4772         }
4773         return 0;
4774 }
4775
4776 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4777                       struct btrfs_path *path,
4778                       struct btrfs_key *key,
4779                       const char *name, int name_len,
4780                       char **data, int *data_len)
4781 {
4782         int ret;
4783         struct find_xattr_ctx ctx;
4784
4785         ctx.name = name;
4786         ctx.name_len = name_len;
4787         ctx.found_idx = -1;
4788         ctx.found_data = NULL;
4789         ctx.found_data_len = 0;
4790
4791         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4792         if (ret < 0)
4793                 return ret;
4794
4795         if (ctx.found_idx == -1)
4796                 return -ENOENT;
4797         if (data) {
4798                 *data = ctx.found_data;
4799                 *data_len = ctx.found_data_len;
4800         } else {
4801                 kfree(ctx.found_data);
4802         }
4803         return ctx.found_idx;
4804 }
4805
4806
4807 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4808                                        const char *name, int name_len,
4809                                        const char *data, int data_len,
4810                                        void *ctx)
4811 {
4812         int ret;
4813         struct send_ctx *sctx = ctx;
4814         char *found_data = NULL;
4815         int found_data_len  = 0;
4816
4817         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4818                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4819                          &found_data_len);
4820         if (ret == -ENOENT) {
4821                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4822                                           data_len, ctx);
4823         } else if (ret >= 0) {
4824                 if (data_len != found_data_len ||
4825                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4826                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4827                                                   data, data_len, ctx);
4828                 } else {
4829                         ret = 0;
4830                 }
4831         }
4832
4833         kfree(found_data);
4834         return ret;
4835 }
4836
4837 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4838                                            const char *name, int name_len,
4839                                            const char *data, int data_len,
4840                                            void *ctx)
4841 {
4842         int ret;
4843         struct send_ctx *sctx = ctx;
4844
4845         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4846                          name, name_len, NULL, NULL);
4847         if (ret == -ENOENT)
4848                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4849                                               data_len, ctx);
4850         else if (ret >= 0)
4851                 ret = 0;
4852
4853         return ret;
4854 }
4855
4856 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4857 {
4858         int ret = 0;
4859
4860         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4861                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4862         if (ret < 0)
4863                 goto out;
4864         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4865                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4866
4867 out:
4868         return ret;
4869 }
4870
4871 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4872 {
4873         int ret;
4874         struct btrfs_root *root;
4875         struct btrfs_path *path;
4876         struct btrfs_key key;
4877         struct btrfs_key found_key;
4878         struct extent_buffer *eb;
4879         int slot;
4880
4881         path = alloc_path_for_send();
4882         if (!path)
4883                 return -ENOMEM;
4884
4885         root = sctx->send_root;
4886
4887         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4888         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4889         key.offset = 0;
4890         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4891         if (ret < 0)
4892                 goto out;
4893
4894         while (1) {
4895                 eb = path->nodes[0];
4896                 slot = path->slots[0];
4897                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4898                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4899                         if (ret < 0) {
4900                                 goto out;
4901                         } else if (ret > 0) {
4902                                 ret = 0;
4903                                 break;
4904                         }
4905                         continue;
4906                 }
4907
4908                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4909                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4910                     found_key.type != key.type) {
4911                         ret = 0;
4912                         goto out;
4913                 }
4914
4915                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4916                 if (ret < 0)
4917                         goto out;
4918
4919                 path->slots[0]++;
4920         }
4921
4922 out:
4923         btrfs_free_path(path);
4924         return ret;
4925 }
4926
4927 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4928 {
4929         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4930 }
4931
4932 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4933 {
4934         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4935
4936         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4937                 return -EOVERFLOW;
4938         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4939         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4940         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4941         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4942         return 0;
4943 }
4944
4945 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4946 {
4947         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4948         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4949         struct inode *inode;
4950         struct page *page;
4951         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4952         pgoff_t last_index;
4953         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4954         int ret;
4955
4956         ret = put_data_header(sctx, len);
4957         if (ret)
4958                 return ret;
4959
4960         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4961         if (IS_ERR(inode))
4962                 return PTR_ERR(inode);
4963
4964         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4965
4966         /* initial readahead */
4967         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4968         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4969
4970         while (index <= last_index) {
4971                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4972                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4973
4974                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4975                 if (!page) {
4976                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4977                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4978
4979                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4980                                         GFP_KERNEL);
4981                         if (!page) {
4982                                 ret = -ENOMEM;
4983                                 break;
4984                         }
4985                 }
4986
4987                 if (PageReadahead(page)) {
4988                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4989                                                 NULL, page_folio(page), index,
4990                                                 last_index + 1 - index);
4991                 }
4992
4993                 if (!PageUptodate(page)) {
4994                         btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
4995                         lock_page(page);
4996                         if (!PageUptodate(page)) {
4997                                 unlock_page(page);
4998                                 btrfs_err(fs_info,
4999                         "send: IO error at offset %llu for inode %llu root %llu",
5000                                         page_offset(page), sctx->cur_ino,
5001                                         sctx->send_root->root_key.objectid);
5002                                 put_page(page);
5003                                 ret = -EIO;
5004                                 break;
5005                         }
5006                 }
5007
5008                 memcpy_from_page(sctx->send_buf + sctx->send_size, page,
5009                                  pg_offset, cur_len);
5010                 unlock_page(page);
5011                 put_page(page);
5012                 index++;
5013                 pg_offset = 0;
5014                 len -= cur_len;
5015                 sctx->send_size += cur_len;
5016         }
5017         iput(inode);
5018         return ret;
5019 }
5020
5021 /*
5022  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
5023  * user space.
5024  */
5025 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
5026 {
5027         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
5028         int ret = 0;
5029         struct fs_path *p;
5030
5031         p = fs_path_alloc();
5032         if (!p)
5033                 return -ENOMEM;
5034
5035         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
5036
5037         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5038         if (ret < 0)
5039                 goto out;
5040
5041         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5042         if (ret < 0)
5043                 goto out;
5044
5045         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5046         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5047         ret = put_file_data(sctx, offset, len);
5048         if (ret < 0)
5049                 goto out;
5050
5051         ret = send_cmd(sctx);
5052
5053 tlv_put_failure:
5054 out:
5055         fs_path_free(p);
5056         return ret;
5057 }
5058
5059 /*
5060  * Send a clone command to user space.
5061  */
5062 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
5063                       u64 offset, u32 len,
5064                       struct clone_root *clone_root)
5065 {
5066         int ret = 0;
5067         struct fs_path *p;
5068         u64 gen;
5069
5070         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
5071                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
5072                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
5073                     clone_root->ino, clone_root->offset);
5074
5075         p = fs_path_alloc();
5076         if (!p)
5077                 return -ENOMEM;
5078
5079         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
5080         if (ret < 0)
5081                 goto out;
5082
5083         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5084         if (ret < 0)
5085                 goto out;
5086
5087         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5088         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
5089         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5090
5091         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
5092                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
5093                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
5094                 if (ret < 0)
5095                         goto out;
5096                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
5097         } else {
5098                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
5099         }
5100         if (ret < 0)
5101                 goto out;
5102
5103         /*
5104          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
5105          * our clone source as that is what we will look for when doing a
5106          * receive.
5107          *
5108          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
5109          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
5110          * different host.
5111          */
5112         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
5113                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5114                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
5115         else
5116                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5117                              clone_root->root->root_item.uuid);
5118         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
5119                     btrfs_root_ctransid(&clone_root->root->root_item));
5120         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
5121         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
5122                         clone_root->offset);
5123
5124         ret = send_cmd(sctx);
5125
5126 tlv_put_failure:
5127 out:
5128         fs_path_free(p);
5129         return ret;
5130 }
5131
5132 /*
5133  * Send an update extent command to user space.
5134  */
5135 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5136                               u64 offset, u32 len)
5137 {
5138         int ret = 0;
5139         struct fs_path *p;
5140
5141         p = fs_path_alloc();
5142         if (!p)
5143                 return -ENOMEM;
5144
5145         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5146         if (ret < 0)
5147                 goto out;
5148
5149         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5150         if (ret < 0)
5151                 goto out;
5152
5153         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5154         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5155         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5156
5157         ret = send_cmd(sctx);
5158
5159 tlv_put_failure:
5160 out:
5161         fs_path_free(p);
5162         return ret;
5163 }
5164
5165 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5166 {
5167         struct fs_path *p = NULL;
5168         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5169         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5170         int ret = 0;
5171
5172         /*
5173          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5174          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5175          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5176          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5177          */
5178         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5179                 return 0;
5180
5181         /*
5182          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5183          * after the i_size.
5184          */
5185         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5186
5187         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5188                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5189
5190         p = fs_path_alloc();
5191         if (!p)
5192                 return -ENOMEM;
5193         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5194         if (ret < 0)
5195                 goto tlv_put_failure;
5196         while (offset < end) {
5197                 u64 len = min(end - offset, read_size);
5198
5199                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5200                 if (ret < 0)
5201                         break;
5202                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5203                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5204                 ret = put_data_header(sctx, len);
5205                 if (ret < 0)
5206                         break;
5207                 memset(sctx->send_buf + sctx->send_size, 0, len);
5208                 sctx->send_size += len;
5209                 ret = send_cmd(sctx);
5210                 if (ret < 0)
5211                         break;
5212                 offset += len;
5213         }
5214         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5215 tlv_put_failure:
5216         fs_path_free(p);
5217         return ret;
5218 }
5219
5220 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5221                             const u64 offset,
5222                             const u64 len)
5223 {
5224         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5225         u64 sent = 0;
5226
5227         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5228                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5229
5230         while (sent < len) {
5231                 u64 size = min(len - sent, read_size);
5232                 int ret;
5233
5234                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5235                 if (ret < 0)
5236                         return ret;
5237                 sent += size;
5238         }
5239         return 0;
5240 }
5241
5242 /*
5243  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5244  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5245  *
5246  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5247  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5248  */
5249 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5250 {
5251         struct fs_path *fspath = NULL;
5252         struct btrfs_path *path;
5253         struct btrfs_dir_item *di;
5254         struct extent_buffer *leaf;
5255         unsigned long data_ptr;
5256         char *buf = NULL;
5257         int buf_len;
5258         int ret = 0;
5259
5260         path = alloc_path_for_send();
5261         if (!path)
5262                 return -ENOMEM;
5263
5264         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5265                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5266         if (!di) {
5267                 /* There is no xattr for this inode */
5268                 goto out;
5269         } else if (IS_ERR(di)) {
5270                 ret = PTR_ERR(di);
5271                 goto out;
5272         }
5273
5274         leaf = path->nodes[0];
5275         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5276
5277         fspath = fs_path_alloc();
5278         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5279         if (!fspath || !buf) {
5280                 ret = -ENOMEM;
5281                 goto out;
5282         }
5283
5284         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5285         if (ret < 0)
5286                 goto out;
5287
5288         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5289         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5290
5291         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5292                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5293 out:
5294         kfree(buf);
5295         fs_path_free(fspath);
5296         btrfs_free_path(path);
5297         return ret;
5298 }
5299
5300 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5301                        struct clone_root *clone_root,
5302                        const u64 disk_byte,
5303                        u64 data_offset,
5304                        u64 offset,
5305                        u64 len)
5306 {
5307         struct btrfs_path *path;
5308         struct btrfs_key key;
5309         int ret;
5310         u64 clone_src_i_size = 0;
5311
5312         /*
5313          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5314          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5315          *
5316          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5317          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5318          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5319          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5320          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5321          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5322          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5323          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5324          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5325          * filesystem has.
5326          */
5327         if (clone_root->offset == 0 &&
5328             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5329                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5330
5331         path = alloc_path_for_send();
5332         if (!path)
5333                 return -ENOMEM;
5334
5335         /*
5336          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5337          * accept clones from these extents.
5338          */
5339         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5340                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5341         btrfs_release_path(path);
5342         if (ret < 0)
5343                 goto out;
5344
5345         /*
5346          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5347          * extent items in the respective range in the source file that
5348          * refer to different extents or if we find holes.
5349          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5350          * operations if needed.
5351          *
5352          * Example:
5353          *
5354          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5355          * mount /dev/sda /mnt
5356          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5357          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5358          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5359          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5360          *
5361          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5362          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5363          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5364          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5365          * the content from bar in the original filesystem.
5366          */
5367         key.objectid = clone_root->ino;
5368         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5369         key.offset = clone_root->offset;
5370         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5371         if (ret < 0)
5372                 goto out;
5373         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5374                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5375                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5376                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5377                         path->slots[0]--;
5378         }
5379
5380         while (true) {
5381                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5382                 int slot = path->slots[0];
5383                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5384                 u8 type;
5385                 u64 ext_len;
5386                 u64 clone_len;
5387                 u64 clone_data_offset;
5388
5389                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5390                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5391                         if (ret < 0)
5392                                 goto out;
5393                         else if (ret > 0)
5394                                 break;
5395                         continue;
5396                 }
5397
5398                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5399
5400                 /*
5401                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5402                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5403                  */
5404                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5405                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5406                         break;
5407
5408                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5409                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5410                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5411                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5412                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5413                 } else {
5414                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5415                 }
5416
5417                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5418                         goto next;
5419
5420                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5421                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5422                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5423
5424                         if (hole_len > len)
5425                                 hole_len = len;
5426                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5427                         if (ret < 0)
5428                                 goto out;
5429
5430                         len -= hole_len;
5431                         if (len == 0)
5432                                 break;
5433                         offset += hole_len;
5434                         clone_root->offset += hole_len;
5435                         data_offset += hole_len;
5436                 }
5437
5438                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5439                         break;
5440
5441                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5442                         break;
5443
5444                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5445                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5446
5447                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5448                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5449                         clone_root->offset = key.offset;
5450                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5451                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5452                                 u64 extent_offset;
5453
5454                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5455                                 ext_len -= extent_offset;
5456                                 clone_data_offset += extent_offset;
5457                                 clone_root->offset += extent_offset;
5458                         }
5459                 }
5460
5461                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5462
5463                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5464                     clone_data_offset == data_offset) {
5465                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5466                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5467
5468                         /*
5469                          * We can't clone the last block, when its size is not
5470                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5471                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5472                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5473                          * the destination file if it's on a kernel without the
5474                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5475                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5476                          * block).
5477                          *
5478                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5479                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5480                          *
5481                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5482                          * because we don't know what's the sector size of the
5483                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5484                          * assume the largest possible sector size.
5485                          */
5486                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5487                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5488                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5489                                 u64 slen;
5490
5491                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5492                                                   sectorsize);
5493                                 if (slen > 0) {
5494                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5495                                                          clone_root);
5496                                         if (ret < 0)
5497                                                 goto out;
5498                                 }
5499                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5500                                                        clone_len - slen);
5501                         } else {
5502                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5503                                                  clone_root);
5504                         }
5505                 } else {
5506                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5507                 }
5508
5509                 if (ret < 0)
5510                         goto out;
5511
5512                 len -= clone_len;
5513                 if (len == 0)
5514                         break;
5515                 offset += clone_len;
5516                 clone_root->offset += clone_len;
5517
5518                 /*
5519                  * If we are cloning from the file we are currently processing,
5520                  * and using the send root as the clone root, we must stop once
5521                  * the current clone offset reaches the current eof of the file
5522                  * at the receiver, otherwise we would issue an invalid clone
5523                  * operation (source range going beyond eof) and cause the
5524                  * receiver to fail. So if we reach the current eof, bail out
5525                  * and fallback to a regular write.
5526                  */
5527                 if (clone_root->root == sctx->send_root &&
5528                     clone_root->ino == sctx->cur_ino &&
5529                     clone_root->offset >= sctx->cur_inode_next_write_offset)
5530                         break;
5531
5532                 data_offset += clone_len;
5533 next:
5534                 path->slots[0]++;
5535         }
5536
5537         if (len > 0)
5538                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5539         else
5540                 ret = 0;
5541 out:
5542         btrfs_free_path(path);
5543         return ret;
5544 }
5545
5546 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5547                                struct btrfs_path *path,
5548                                struct btrfs_key *key,
5549                                struct clone_root *clone_root)
5550 {
5551         int ret = 0;
5552         u64 offset = key->offset;
5553         u64 end;
5554         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5555
5556         end = min_t(u64, btrfs_file_extent_end(path), sctx->cur_inode_size);
5557         if (offset >= end)
5558                 return 0;
5559
5560         if (clone_root && IS_ALIGNED(end, bs)) {
5561                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5562                 u64 disk_byte;
5563                 u64 data_offset;
5564
5565                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5566                                     struct btrfs_file_extent_item);
5567                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5568                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5569                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5570                                   offset, end - offset);
5571         } else {
5572                 ret = send_extent_data(sctx, offset, end - offset);
5573         }
5574         sctx->cur_inode_next_write_offset = end;
5575         return ret;
5576 }
5577
5578 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5579                                struct btrfs_path *left_path,
5580                                struct btrfs_key *ekey)
5581 {
5582         int ret = 0;
5583         struct btrfs_key key;
5584         struct btrfs_path *path = NULL;
5585         struct extent_buffer *eb;
5586         int slot;
5587         struct btrfs_key found_key;
5588         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5589         u64 left_disknr;
5590         u64 right_disknr;
5591         u64 left_offset;
5592         u64 right_offset;
5593         u64 left_offset_fixed;
5594         u64 left_len;
5595         u64 right_len;
5596         u64 left_gen;
5597         u64 right_gen;
5598         u8 left_type;
5599         u8 right_type;
5600
5601         path = alloc_path_for_send();
5602         if (!path)
5603                 return -ENOMEM;
5604
5605         eb = left_path->nodes[0];
5606         slot = left_path->slots[0];
5607         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5608         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5609
5610         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5611                 ret = 0;
5612                 goto out;
5613         }
5614         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5615         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5616         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5617         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5618
5619         /*
5620          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5621          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5622          * extents that we iterate.
5623          *
5624          *       |-----L-----|
5625          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5626          *
5627          *       |-----L-----|
5628          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5629          *
5630          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5631          *       |-----L-----|
5632          * |-----------7-----------|-6-|
5633          *
5634          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5635          *       |-----L-----|
5636          * |-8-|
5637          * Nothing follows after 8.
5638          */
5639
5640         key.objectid = ekey->objectid;
5641         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5642         key.offset = ekey->offset;
5643         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5644         if (ret < 0)
5645                 goto out;
5646         if (ret) {
5647                 ret = 0;
5648                 goto out;
5649         }
5650
5651         /*
5652          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5653          */
5654         eb = path->nodes[0];
5655         slot = path->slots[0];
5656         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5657         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5658             found_key.type != key.type) {
5659                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5660                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5661                 goto out;
5662         }
5663
5664         /*
5665          * We're now on 2a, 2b or 7.
5666          */
5667         key = found_key;
5668         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5669                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5670                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5671                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5672                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5673                         ret = 0;
5674                         goto out;
5675                 }
5676
5677                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5678                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5679                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5680                 } else {
5681                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5682                 }
5683
5684                 /*
5685                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5686                  * This may only happen on the first iteration.
5687                  */
5688                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5689                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5690                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5691                         goto out;
5692                 }
5693
5694                 /*
5695                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5696                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5697                  * condition for inline extents too). This should normally not
5698                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5699                  * compressed extent representing data with a size matching
5700                  * the page size (currently the same as sector size).
5701                  */
5702                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5703                         ret = 0;
5704                         goto out;
5705                 }
5706
5707                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5708                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5709                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5710
5711                 left_offset_fixed = left_offset;
5712                 if (key.offset < ekey->offset) {
5713                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5714                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5715                 } else {
5716                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5717                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5718                 }
5719
5720                 /*
5721                  * Check if we have the same extent.
5722                  */
5723                 if (left_disknr != right_disknr ||
5724                     left_offset_fixed != right_offset ||
5725                     left_gen != right_gen) {
5726                         ret = 0;
5727                         goto out;
5728                 }
5729
5730                 /*
5731                  * Go to the next extent.
5732                  */
5733                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5734                 if (ret < 0)
5735                         goto out;
5736                 if (!ret) {
5737                         eb = path->nodes[0];
5738                         slot = path->slots[0];
5739                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5740                 }
5741                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5742                     found_key.type != key.type) {
5743                         key.offset += right_len;
5744                         break;
5745                 }
5746                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5747                         ret = 0;
5748                         goto out;
5749                 }
5750                 key = found_key;
5751         }
5752
5753         /*
5754          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5755          * of the right side (treat as changed).
5756          */
5757         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5758                 ret = 1;
5759         else
5760                 ret = 0;
5761
5762
5763 out:
5764         btrfs_free_path(path);
5765         return ret;
5766 }
5767
5768 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5769 {
5770         struct btrfs_path *path;
5771         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5772         struct btrfs_key key;
5773         int ret;
5774
5775         path = alloc_path_for_send();
5776         if (!path)
5777                 return -ENOMEM;
5778
5779         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5780
5781         key.objectid = sctx->cur_ino;
5782         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5783         key.offset = offset;
5784         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5785         if (ret < 0)
5786                 goto out;
5787         ret = 0;
5788         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5789         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5790                 goto out;
5791
5792         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5793 out:
5794         btrfs_free_path(path);
5795         return ret;
5796 }
5797
5798 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5799                                    const u64 start,
5800                                    const u64 end)
5801 {
5802         struct btrfs_path *path;
5803         struct btrfs_key key;
5804         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5805         u64 search_start = start;
5806         int ret;
5807
5808         path = alloc_path_for_send();
5809         if (!path)
5810                 return -ENOMEM;
5811
5812         key.objectid = sctx->cur_ino;
5813         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5814         key.offset = search_start;
5815         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5816         if (ret < 0)
5817                 goto out;
5818         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5819                 path->slots[0]--;
5820
5821         while (search_start < end) {
5822                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5823                 int slot = path->slots[0];
5824                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5825                 u64 extent_end;
5826
5827                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5828                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5829                         if (ret < 0)
5830                                 goto out;
5831                         else if (ret > 0)
5832                                 break;
5833                         continue;
5834                 }
5835
5836                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5837                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5838                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5839                         goto next;
5840                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5841                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5842                     key.offset >= end)
5843                         break;
5844
5845                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5846                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5847                 if (extent_end <= start)
5848                         goto next;
5849                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5850                         search_start = extent_end;
5851                         goto next;
5852                 }
5853                 ret = 0;
5854                 goto out;
5855 next:
5856                 path->slots[0]++;
5857         }
5858         ret = 1;
5859 out:
5860         btrfs_free_path(path);
5861         return ret;
5862 }
5863
5864 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5865                            struct btrfs_key *key)
5866 {
5867         int ret = 0;
5868
5869         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5870                 return 0;
5871
5872         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5873                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5874                 if (ret)
5875                         return ret;
5876         }
5877
5878         if (path->slots[0] == 0 &&
5879             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5880                 /*
5881                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5882                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5883                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5884                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5885                  * are located between these 2 leafs.
5886                  */
5887                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5888                 if (ret)
5889                         return ret;
5890         }
5891
5892         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5893                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5894                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5895                                               key->offset);
5896                 if (ret < 0)
5897                         return ret;
5898                 else if (ret == 0)
5899                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5900                 else
5901                         ret = 0;
5902         }
5903         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5904         return ret;
5905 }
5906
5907 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5908                           struct btrfs_path *path,
5909                           struct btrfs_key *key)
5910 {
5911         struct clone_root *found_clone = NULL;
5912         int ret = 0;
5913
5914         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5915                 return 0;
5916
5917         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5918                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5919                 if (ret < 0)
5920                         goto out;
5921                 if (ret) {
5922                         ret = 0;
5923                         goto out_hole;
5924                 }
5925         } else {
5926                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5927                 u8 type;
5928
5929                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5930                                     struct btrfs_file_extent_item);
5931                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5932                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5933                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5934                         /*
5935                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5936                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5937                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5938                          * the send spec.
5939                          */
5940                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5941                                 ret = 0;
5942                                 goto out;
5943                         }
5944
5945                         /* Have a hole, just skip it. */
5946                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5947                                 ret = 0;
5948                                 goto out;
5949                         }
5950                 }
5951         }
5952
5953         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5954                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5955         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5956                 goto out;
5957
5958         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5959         if (ret)
5960                 goto out;
5961 out_hole:
5962         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5963 out:
5964         return ret;
5965 }
5966
5967 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5968 {
5969         int ret;
5970         struct btrfs_root *root;
5971         struct btrfs_path *path;
5972         struct btrfs_key key;
5973         struct btrfs_key found_key;
5974         struct extent_buffer *eb;
5975         int slot;
5976
5977         root = sctx->send_root;
5978         path = alloc_path_for_send();
5979         if (!path)
5980                 return -ENOMEM;
5981
5982         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5983         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5984         key.offset = 0;
5985         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5986         if (ret < 0)
5987                 goto out;
5988
5989         while (1) {
5990                 eb = path->nodes[0];
5991                 slot = path->slots[0];
5992
5993                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5994                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5995                         if (ret < 0) {
5996                                 goto out;
5997                         } else if (ret > 0) {
5998                                 ret = 0;
5999                                 break;
6000                         }
6001                         continue;
6002                 }
6003
6004                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
6005
6006                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
6007                     found_key.type != key.type) {
6008                         ret = 0;
6009                         goto out;
6010                 }
6011
6012                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
6013                 if (ret < 0)
6014                         goto out;
6015
6016                 path->slots[0]++;
6017         }
6018
6019 out:
6020         btrfs_free_path(path);
6021         return ret;
6022 }
6023
6024 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
6025                                            int *pending_move,
6026                                            int *refs_processed)
6027 {
6028         int ret = 0;
6029
6030         if (sctx->cur_ino == 0)
6031                 goto out;
6032         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
6033             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6034                 goto out;
6035         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
6036                 goto out;
6037
6038         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
6039         if (ret < 0)
6040                 goto out;
6041
6042         *refs_processed = 1;
6043 out:
6044         return ret;
6045 }
6046
6047 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
6048 {
6049         int ret = 0;
6050         u64 left_mode;
6051         u64 left_uid;
6052         u64 left_gid;
6053         u64 right_mode;
6054         u64 right_uid;
6055         u64 right_gid;
6056         int need_chmod = 0;
6057         int need_chown = 0;
6058         int need_truncate = 1;
6059         int pending_move = 0;
6060         int refs_processed = 0;
6061
6062         if (sctx->ignore_cur_inode)
6063                 return 0;
6064
6065         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
6066                                               &refs_processed);
6067         if (ret < 0)
6068                 goto out;
6069
6070         /*
6071          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
6072          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
6073          * inode into account.
6074          *
6075          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
6076          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
6077          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
6078          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
6079          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
6080          * move/rename will be performed later.
6081          */
6082         if (refs_processed && !pending_move)
6083                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6084
6085         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
6086                 goto out;
6087         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
6088                 goto out;
6089
6090         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
6091                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
6092         if (ret < 0)
6093                 goto out;
6094
6095         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
6096                 need_chown = 1;
6097                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
6098                         need_chmod = 1;
6099                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
6100                         need_truncate = 0;
6101         } else {
6102                 u64 old_size;
6103
6104                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
6105                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
6106                                 &right_gid, NULL);
6107                 if (ret < 0)
6108                         goto out;
6109
6110                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
6111                         need_chown = 1;
6112                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
6113                         need_chmod = 1;
6114                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
6115                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
6116                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
6117                         need_truncate = 0;
6118         }
6119
6120         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
6121                 if (need_send_hole(sctx)) {
6122                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
6123                             sctx->cur_inode_last_extent <
6124                             sctx->cur_inode_size) {
6125                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
6126                                 if (ret)
6127                                         goto out;
6128                         }
6129                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
6130                             sctx->cur_inode_size) {
6131                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
6132                                 if (ret)
6133                                         goto out;
6134                         }
6135                 }
6136                 if (need_truncate) {
6137                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
6138                                             sctx->cur_inode_gen,
6139                                             sctx->cur_inode_size);
6140                         if (ret < 0)
6141                                 goto out;
6142                 }
6143         }
6144
6145         if (need_chown) {
6146                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6147                                 left_uid, left_gid);
6148                 if (ret < 0)
6149                         goto out;
6150         }
6151         if (need_chmod) {
6152                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6153                                 left_mode);
6154                 if (ret < 0)
6155                         goto out;
6156         }
6157
6158         ret = send_capabilities(sctx);
6159         if (ret < 0)
6160                 goto out;
6161
6162         /*
6163          * If other directory inodes depended on our current directory
6164          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6165          */
6166         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6167                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6168                 if (ret)
6169                         goto out;
6170                 /*
6171                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6172                  * changed between the two trees as we have done changes to
6173                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6174                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6175                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6176                  */
6177                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6178                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6179                 if (ret < 0)
6180                         goto out;
6181         }
6182
6183 out:
6184         return ret;
6185 }
6186
6187 struct parent_paths_ctx {
6188         struct list_head *refs;
6189         struct send_ctx *sctx;
6190 };
6191
6192 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6193                              void *ctx)
6194 {
6195         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6196
6197         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6198                           ppctx->refs);
6199 }
6200
6201 /*
6202  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6203  * parent snapshot.
6204  */
6205 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6206 {
6207         LIST_HEAD(deleted_refs);
6208         struct btrfs_path *path;
6209         struct btrfs_key key;
6210         struct parent_paths_ctx ctx;
6211         int ret;
6212
6213         path = alloc_path_for_send();
6214         if (!path)
6215                 return -ENOMEM;
6216
6217         key.objectid = sctx->cur_ino;
6218         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6219         key.offset = 0;
6220         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6221         if (ret < 0)
6222                 goto out;
6223
6224         ctx.refs = &deleted_refs;
6225         ctx.sctx = sctx;
6226
6227         while (true) {
6228                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6229                 int slot = path->slots[0];
6230
6231                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6232                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6233                         if (ret < 0)
6234                                 goto out;
6235                         else if (ret > 0)
6236                                 break;
6237                         continue;
6238                 }
6239
6240                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6241                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6242                         break;
6243                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6244                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6245                         break;
6246
6247                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6248                                         record_parent_ref, &ctx);
6249                 if (ret < 0)
6250                         goto out;
6251
6252                 path->slots[0]++;
6253         }
6254
6255         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6256                 struct recorded_ref *ref;
6257
6258                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6259                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6260                 if (ret < 0)
6261                         goto out;
6262                 fs_path_free(ref->full_path);
6263                 list_del(&ref->list);
6264                 kfree(ref);
6265         }
6266         ret = 0;
6267 out:
6268         btrfs_free_path(path);
6269         if (ret)
6270                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6271         return ret;
6272 }
6273
6274 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6275                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6276 {
6277         int ret = 0;
6278         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6279         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6280         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6281         u64 left_gen = 0;
6282         u64 right_gen = 0;
6283
6284         sctx->cur_ino = key->objectid;
6285         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6286         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6287         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6288         sctx->ignore_cur_inode = false;
6289
6290         /*
6291          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6292          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6293          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6294          */
6295         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6296
6297         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6298             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6299                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6300                                 sctx->left_path->slots[0],
6301                                 struct btrfs_inode_item);
6302                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6303                                 left_ii);
6304         } else {
6305                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6306                                 sctx->right_path->slots[0],
6307                                 struct btrfs_inode_item);
6308                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6309                                 right_ii);
6310         }
6311         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6312                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6313                                 sctx->right_path->slots[0],
6314                                 struct btrfs_inode_item);
6315
6316                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6317                                 right_ii);
6318
6319                 /*
6320                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6321                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6322                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6323                  */
6324                 if (left_gen != right_gen &&
6325                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6326                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6327         }
6328
6329         /*
6330          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6331          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6332          * for a send operation. However other less common use cases involve
6333          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6334          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6335          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6336          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6337          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6338          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6339          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6340          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6341          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6342          */
6343         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6344             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6345                 u32 nlinks;
6346
6347                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6348                 if (nlinks == 0) {
6349                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6350                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6351                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6352                         goto out;
6353                 }
6354         }
6355
6356         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6357                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6358                 sctx->cur_inode_new = 1;
6359                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6360                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6361                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6362                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6363                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6364                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6365                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6366                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6367                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6368         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6369                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6370                 sctx->cur_inode_new = 0;
6371                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6372                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6373                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6374                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6375                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6376         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6377                 /*
6378                  * We need to do some special handling in case the inode was
6379                  * reported as changed with a changed generation number. This
6380                  * means that the original inode was deleted and new inode
6381                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6382                  * deleted and the new one as new.
6383                  */
6384                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6385                         /*
6386                          * First, process the inode as if it was deleted.
6387                          */
6388                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6389                         sctx->cur_inode_new = 0;
6390                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6391                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6392                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6393                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6394                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6395                         ret = process_all_refs(sctx,
6396                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6397                         if (ret < 0)
6398                                 goto out;
6399
6400                         /*
6401                          * Now process the inode as if it was new.
6402                          */
6403                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6404                         sctx->cur_inode_new = 1;
6405                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6406                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6407                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6408                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6409                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6410                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6411                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6412                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6413                         if (ret < 0)
6414                                 goto out;
6415
6416                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6417                         if (ret < 0)
6418                                 goto out;
6419                         /*
6420                          * Advance send_progress now as we did not get into
6421                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6422                          */
6423                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6424
6425                         /*
6426                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6427                          * they were all new.
6428                          */
6429                         ret = process_all_extents(sctx);
6430                         if (ret < 0)
6431                                 goto out;
6432                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6433                         if (ret < 0)
6434                                 goto out;
6435                 } else {
6436                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6437                         sctx->cur_inode_new = 0;
6438                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6439                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6440                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6441                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6442                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6443                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6444                 }
6445         }
6446
6447 out:
6448         return ret;
6449 }
6450
6451 /*
6452  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6453  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6454  * first and later process them in process_recorded_refs.
6455  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6456  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6457  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6458  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6459  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6460  */
6461 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6462                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6463 {
6464         int ret = 0;
6465
6466         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6467                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6468                 return -EIO;
6469         }
6470
6471         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6472             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6473                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6474                         ret = record_new_ref(sctx);
6475                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6476                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6477                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6478                         ret = record_changed_ref(sctx);
6479         }
6480
6481         return ret;
6482 }
6483
6484 /*
6485  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6486  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6487  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6488  */
6489 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6490                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6491 {
6492         int ret = 0;
6493
6494         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6495                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6496                 return -EIO;
6497         }
6498
6499         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6500                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6501                         ret = process_new_xattr(sctx);
6502                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6503                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6504                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6505                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6506         }
6507
6508         return ret;
6509 }
6510
6511 /*
6512  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6513  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6514  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6515  */
6516 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6517                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6518 {
6519         int ret = 0;
6520
6521         /*
6522          * We have found an extent item that changed without the inode item
6523          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6524          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6525          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6526          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6527          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6528          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6529          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6530          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6531          * iversion becomes the same in both snapshots, whence the inode item is
6532          * the same on both snapshots.
6533          */
6534         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6535                 return 0;
6536
6537         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6538                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6539                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6540                                         sctx->cmp_key);
6541         }
6542
6543         return ret;
6544 }
6545
6546 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6547 {
6548         u64 orig_gen, new_gen;
6549         int ret;
6550
6551         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6552                              NULL, NULL);
6553         if (ret)
6554                 return ret;
6555
6556         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6557                              NULL, NULL, NULL);
6558         if (ret)
6559                 return ret;
6560
6561         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6562 }
6563
6564 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6565                         struct btrfs_key *key)
6566 {
6567         struct btrfs_inode_extref *extref;
6568         struct extent_buffer *leaf;
6569         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6570         unsigned long ptr;
6571         u32 item_size;
6572         u32 cur_offset = 0;
6573         int ref_name_len;
6574         int ret = 0;
6575
6576         /* Easy case, just check this one dirid */
6577         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6578                 dirid = key->offset;
6579
6580                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6581                 goto out;
6582         }
6583
6584         leaf = path->nodes[0];
6585         item_size = btrfs_item_size(leaf, path->slots[0]);
6586         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6587         while (cur_offset < item_size) {
6588                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6589                                                        cur_offset);
6590                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6591                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6592                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6593                 if (dirid == last_dirid)
6594                         continue;
6595                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6596                 if (ret)
6597                         break;
6598                 last_dirid = dirid;
6599         }
6600 out:
6601         return ret;
6602 }
6603
6604 /*
6605  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6606  * changed_xxx functions.
6607  */
6608 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6609                       struct btrfs_path *right_path,
6610                       struct btrfs_key *key,
6611                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6612                       struct send_ctx *sctx)
6613 {
6614         int ret = 0;
6615
6616         /*
6617          * We can not hold the commit root semaphore here. This is because in
6618          * the case of sending and receiving to the same filesystem, using a
6619          * pipe, could result in a deadlock:
6620          *
6621          * 1) The task running send blocks on the pipe because it's full;
6622          *
6623          * 2) The task running receive, which is the only consumer of the pipe,
6624          *    is waiting for a transaction commit (for example due to a space
6625          *    reservation when doing a write or triggering a transaction commit
6626          *    when creating a subvolume);
6627          *
6628          * 3) The transaction is waiting to write lock the commit root semaphore,
6629          *    but can not acquire it since it's being held at 1).
6630          *
6631          * Down this call chain we write to the pipe through kernel_write().
6632          * The same type of problem can also happen when sending to a file that
6633          * is stored in the same filesystem - when reserving space for a write
6634          * into the file, we can trigger a transaction commit.
6635          *
6636          * Our caller has supplied us with clones of leaves from the send and
6637          * parent roots, so we're safe here from a concurrent relocation and
6638          * further reallocation of metadata extents while we are here. Below we
6639          * also assert that the leaves are clones.
6640          */
6641         lockdep_assert_not_held(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
6642
6643         /*
6644          * We always have a send root, so left_path is never NULL. We will not
6645          * have a leaf when we have reached the end of the send root but have
6646          * not yet reached the end of the parent root.
6647          */
6648         if (left_path->nodes[0])
6649                 ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
6650                                 &left_path->nodes[0]->bflags));
6651         /*
6652          * When doing a full send we don't have a parent root, so right_path is
6653          * NULL. When doing an incremental send, we may have reached the end of
6654          * the parent root already, so we don't have a leaf at right_path.
6655          */
6656         if (right_path && right_path->nodes[0])
6657                 ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
6658                                 &right_path->nodes[0]->bflags));
6659
6660         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6661                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6662                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6663                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6664                         if (!ret)
6665                                 return 0;
6666                         if (ret < 0)
6667                                 return ret;
6668                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6669                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6670                 } else {
6671                         return 0;
6672                 }
6673                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6674                 ret = 0;
6675         }
6676
6677         sctx->left_path = left_path;
6678         sctx->right_path = right_path;
6679         sctx->cmp_key = key;
6680
6681         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6682         if (ret < 0)
6683                 goto out;
6684
6685         /* Ignore non-FS objects */
6686         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6687             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6688                 goto out;
6689
6690         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6691                 ret = changed_inode(sctx, result);
6692         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6693                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6694                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6695                         ret = changed_ref(sctx, result);
6696                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6697                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6698                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6699                         ret = changed_extent(sctx, result);
6700         }
6701
6702 out:
6703         return ret;
6704 }
6705
6706 static int search_key_again(const struct send_ctx *sctx,
6707                             struct btrfs_root *root,
6708                             struct btrfs_path *path,
6709                             const struct btrfs_key *key)
6710 {
6711         int ret;
6712
6713         if (!path->need_commit_sem)
6714                 lockdep_assert_held_read(&root->fs_info->commit_root_sem);
6715
6716         /*
6717          * Roots used for send operations are readonly and no one can add,
6718          * update or remove keys from them, so we should be able to find our
6719          * key again. The only exception is deduplication, which can operate on
6720          * readonly roots and add, update or remove keys to/from them - but at
6721          * the moment we don't allow it to run in parallel with send.
6722          */
6723         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, path, 0, 0);
6724         ASSERT(ret <= 0);
6725         if (ret > 0) {
6726                 btrfs_print_tree(path->nodes[path->lowest_level], false);
6727                 btrfs_err(root->fs_info,
6728 "send: key (%llu %u %llu) not found in %s root %llu, lowest_level %d, slot %d",
6729                           key->objectid, key->type, key->offset,
6730                           (root == sctx->parent_root ? "parent" : "send"),
6731                           root->root_key.objectid, path->lowest_level,
6732                           path->slots[path->lowest_level]);
6733                 return -EUCLEAN;
6734         }
6735
6736         return ret;
6737 }
6738
6739 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6740 {
6741         int ret;
6742         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6743         struct btrfs_key key;
6744         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6745         struct btrfs_path *path;
6746
6747         path = alloc_path_for_send();
6748         if (!path)
6749                 return -ENOMEM;
6750         path->reada = READA_FORWARD_ALWAYS;
6751
6752         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6753         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6754         key.offset = 0;
6755
6756         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6757         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
6758         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6759
6760         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6761         if (ret < 0)
6762                 goto out;
6763         if (ret)
6764                 goto out_finish;
6765
6766         while (1) {
6767                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
6768
6769                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6770                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6771                 if (ret < 0)
6772                         goto out;
6773
6774                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6775                 if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
6776                         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
6777                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6778                         /*
6779                          * A transaction used for relocating a block group was
6780                          * committed or is about to finish its commit. Release
6781                          * our path (leaf) and restart the search, so that we
6782                          * avoid operating on any file extent items that are
6783                          * stale, with a disk_bytenr that reflects a pre
6784                          * relocation value. This way we avoid as much as
6785                          * possible to fallback to regular writes when checking
6786                          * if we can clone file ranges.
6787                          */
6788                         btrfs_release_path(path);
6789                         ret = search_key_again(sctx, send_root, path, &key);
6790                         if (ret < 0)
6791                                 goto out;
6792                 } else {
6793                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6794                 }
6795
6796                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6797                 if (ret < 0)
6798                         goto out;
6799                 if (ret) {
6800                         ret  = 0;
6801                         break;
6802                 }
6803         }
6804
6805 out_finish:
6806         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6807
6808 out:
6809         btrfs_free_path(path);
6810         return ret;
6811 }
6812
6813 static int replace_node_with_clone(struct btrfs_path *path, int level)
6814 {
6815         struct extent_buffer *clone;
6816
6817         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[level]);
6818         if (!clone)
6819                 return -ENOMEM;
6820
6821         free_extent_buffer(path->nodes[level]);
6822         path->nodes[level] = clone;
6823
6824         return 0;
6825 }
6826
6827 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level, u64 reada_min_gen)
6828 {
6829         struct extent_buffer *eb;
6830         struct extent_buffer *parent = path->nodes[*level];
6831         int slot = path->slots[*level];
6832         const int nritems = btrfs_header_nritems(parent);
6833         u64 reada_max;
6834         u64 reada_done = 0;
6835
6836         lockdep_assert_held_read(&parent->fs_info->commit_root_sem);
6837
6838         BUG_ON(*level == 0);
6839         eb = btrfs_read_node_slot(parent, slot);
6840         if (IS_ERR(eb))
6841                 return PTR_ERR(eb);
6842
6843         /*
6844          * Trigger readahead for the next leaves we will process, so that it is
6845          * very likely that when we need them they are already in memory and we
6846          * will not block on disk IO. For nodes we only do readahead for one,
6847          * since the time window between processing nodes is typically larger.
6848          */
6849         reada_max = (*level == 1 ? SZ_128K : eb->fs_info->nodesize);
6850
6851         for (slot++; slot < nritems && reada_done < reada_max; slot++) {
6852                 if (btrfs_node_ptr_generation(parent, slot) > reada_min_gen) {
6853                         btrfs_readahead_node_child(parent, slot);
6854                         reada_done += eb->fs_info->nodesize;
6855                 }
6856         }
6857
6858         path->nodes[*level - 1] = eb;
6859         path->slots[*level - 1] = 0;
6860         (*level)--;
6861
6862         if (*level == 0)
6863                 return replace_node_with_clone(path, 0);
6864
6865         return 0;
6866 }
6867
6868 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6869                                     int *level, int root_level)
6870 {
6871         int ret = 0;
6872         int nritems;
6873         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6874
6875         path->slots[*level]++;
6876
6877         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6878                 if (*level == root_level) {
6879                         path->slots[*level] = nritems - 1;
6880                         return -1;
6881                 }
6882
6883                 /* move upnext */
6884                 path->slots[*level] = 0;
6885                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6886                 path->nodes[*level] = NULL;
6887                 (*level)++;
6888                 path->slots[*level]++;
6889
6890                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6891                 ret = 1;
6892         }
6893         return ret;
6894 }
6895
6896 /*
6897  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6898  * or down.
6899  */
6900 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6901                         int *level, int root_level,
6902                         int allow_down,
6903                         struct btrfs_key *key,
6904                         u64 reada_min_gen)
6905 {
6906         int ret;
6907
6908         if (*level == 0 || !allow_down) {
6909                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6910         } else {
6911                 ret = tree_move_down(path, level, reada_min_gen);
6912         }
6913
6914         /*
6915          * Even if we have reached the end of a tree, ret is -1, update the key
6916          * anyway, so that in case we need to restart due to a block group
6917          * relocation, we can assert that the last key of the root node still
6918          * exists in the tree.
6919          */
6920         if (*level == 0)
6921                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6922                                       path->slots[*level]);
6923         else
6924                 btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6925                                       path->slots[*level]);
6926
6927         return ret;
6928 }
6929
6930 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6931                              struct btrfs_path *right_path,
6932                              char *tmp_buf)
6933 {
6934         int cmp;
6935         int len1, len2;
6936         unsigned long off1, off2;
6937
6938         len1 = btrfs_item_size(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6939         len2 = btrfs_item_size(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6940         if (len1 != len2)
6941                 return 1;
6942
6943         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6944         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6945                                 right_path->slots[0]);
6946
6947         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6948
6949         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6950         if (cmp)
6951                 return 1;
6952         return 0;
6953 }
6954
6955 /*
6956  * A transaction used for relocating a block group was committed or is about to
6957  * finish its commit. Release our paths and restart the search, so that we are
6958  * not using stale extent buffers:
6959  *
6960  * 1) For levels > 0, we are only holding references of extent buffers, without
6961  *    any locks on them, which does not prevent them from having been relocated
6962  *    and reallocated after the last time we released the commit root semaphore.
6963  *    The exception are the root nodes, for which we always have a clone, see
6964  *    the comment at btrfs_compare_trees();
6965  *
6966  * 2) For leaves, level 0, we are holding copies (clones) of extent buffers, so
6967  *    we are safe from the concurrent relocation and reallocation. However they
6968  *    can have file extent items with a pre relocation disk_bytenr value, so we
6969  *    restart the start from the current commit roots and clone the new leaves so
6970  *    that we get the post relocation disk_bytenr values. Not doing so, could
6971  *    make us clone the wrong data in case there are new extents using the old
6972  *    disk_bytenr that happen to be shared.
6973  */
6974 static int restart_after_relocation(struct btrfs_path *left_path,
6975                                     struct btrfs_path *right_path,
6976                                     const struct btrfs_key *left_key,
6977                                     const struct btrfs_key *right_key,
6978                                     int left_level,
6979                                     int right_level,
6980                                     const struct send_ctx *sctx)
6981 {
6982         int root_level;
6983         int ret;
6984
6985         lockdep_assert_held_read(&sctx->send_root->fs_info->commit_root_sem);
6986
6987         btrfs_release_path(left_path);
6988         btrfs_release_path(right_path);
6989
6990         /*
6991          * Since keys can not be added or removed to/from our roots because they
6992          * are readonly and we do not allow deduplication to run in parallel
6993          * (which can add, remove or change keys), the layout of the trees should
6994          * not change.
6995          */
6996         left_path->lowest_level = left_level;
6997         ret = search_key_again(sctx, sctx->send_root, left_path, left_key);
6998         if (ret < 0)
6999                 return ret;
7000
7001         right_path->lowest_level = right_level;
7002         ret = search_key_again(sctx, sctx->parent_root, right_path, right_key);
7003         if (ret < 0)
7004                 return ret;
7005
7006         /*
7007          * If the lowest level nodes are leaves, clone them so that they can be
7008          * safely used by changed_cb() while not under the protection of the
7009          * commit root semaphore, even if relocation and reallocation happens in
7010          * parallel.
7011          */
7012         if (left_level == 0) {
7013                 ret = replace_node_with_clone(left_path, 0);
7014                 if (ret < 0)
7015                         return ret;
7016         }
7017
7018         if (right_level == 0) {
7019                 ret = replace_node_with_clone(right_path, 0);
7020                 if (ret < 0)
7021                         return ret;
7022         }
7023
7024         /*
7025          * Now clone the root nodes (unless they happen to be the leaves we have
7026          * already cloned). This is to protect against concurrent snapshotting of
7027          * the send and parent roots (see the comment at btrfs_compare_trees()).
7028          */
7029         root_level = btrfs_header_level(sctx->send_root->commit_root);
7030         if (root_level > 0) {
7031                 ret = replace_node_with_clone(left_path, root_level);
7032                 if (ret < 0)
7033                         return ret;
7034         }
7035
7036         root_level = btrfs_header_level(sctx->parent_root->commit_root);
7037         if (root_level > 0) {
7038                 ret = replace_node_with_clone(right_path, root_level);
7039                 if (ret < 0)
7040                         return ret;
7041         }
7042
7043         return 0;
7044 }
7045
7046 /*
7047  * This function compares two trees and calls the provided callback for
7048  * every changed/new/deleted item it finds.
7049  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
7050  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
7051  *
7052  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
7053  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
7054  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
7055  *
7056  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
7057  * If it detects a change, it aborts immediately.
7058  */
7059 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
7060                         struct btrfs_root *right_root, struct send_ctx *sctx)
7061 {
7062         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
7063         int ret;
7064         int cmp;
7065         struct btrfs_path *left_path = NULL;
7066         struct btrfs_path *right_path = NULL;
7067         struct btrfs_key left_key;
7068         struct btrfs_key right_key;
7069         char *tmp_buf = NULL;
7070         int left_root_level;
7071         int right_root_level;
7072         int left_level;
7073         int right_level;
7074         int left_end_reached = 0;
7075         int right_end_reached = 0;
7076         int advance_left = 0;
7077         int advance_right = 0;
7078         u64 left_blockptr;
7079         u64 right_blockptr;
7080         u64 left_gen;
7081         u64 right_gen;
7082         u64 reada_min_gen;
7083
7084         left_path = btrfs_alloc_path();
7085         if (!left_path) {
7086                 ret = -ENOMEM;
7087                 goto out;
7088         }
7089         right_path = btrfs_alloc_path();
7090         if (!right_path) {
7091                 ret = -ENOMEM;
7092                 goto out;
7093         }
7094
7095         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
7096         if (!tmp_buf) {
7097                 ret = -ENOMEM;
7098                 goto out;
7099         }
7100
7101         left_path->search_commit_root = 1;
7102         left_path->skip_locking = 1;
7103         right_path->search_commit_root = 1;
7104         right_path->skip_locking = 1;
7105
7106         /*
7107          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
7108          *
7109          * If both trees are at level 0
7110          *   Compare keys of current items
7111          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
7112          *       and repeat
7113          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
7114          *       and repeat
7115          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
7116          *       needed, advance both trees and repeat
7117          * If both trees are at the same level but not at level 0
7118          *   Compare keys of current nodes/leafs
7119          *     If left < right advance left tree and repeat
7120          *     If left > right advance right tree and repeat
7121          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
7122          *       If they match advance both trees but stay at the same level
7123          *         and repeat
7124          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
7125          *         deeper and repeat
7126          * If tree levels are different
7127          *   Advance the tree that needs it and repeat
7128          *
7129          * Advancing a tree means:
7130          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
7131          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
7132          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
7133          *   node or a leaf.
7134          *
7135          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
7136          *   level deeper.
7137          *
7138          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
7139          *   the right if possible or go up and right.
7140          */
7141
7142         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7143         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
7144         left_root_level = left_level;
7145         /*
7146          * We clone the root node of the send and parent roots to prevent races
7147          * with snapshot creation of these roots. Snapshot creation COWs the
7148          * root node of a tree, so after the transaction is committed the old
7149          * extent can be reallocated while this send operation is still ongoing.
7150          * So we clone them, under the commit root semaphore, to be race free.
7151          */
7152         left_path->nodes[left_level] =
7153                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
7154         if (!left_path->nodes[left_level]) {
7155                 ret = -ENOMEM;
7156                 goto out_unlock;
7157         }
7158
7159         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
7160         right_root_level = right_level;
7161         right_path->nodes[right_level] =
7162                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
7163         if (!right_path->nodes[right_level]) {
7164                 ret = -ENOMEM;
7165                 goto out_unlock;
7166         }
7167         /*
7168          * Our right root is the parent root, while the left root is the "send"
7169          * root. We know that all new nodes/leaves in the left root must have
7170          * a generation greater than the right root's generation, so we trigger
7171          * readahead for those nodes and leaves of the left root, as we know we
7172          * will need to read them at some point.
7173          */
7174         reada_min_gen = btrfs_header_generation(right_root->commit_root);
7175
7176         if (left_level == 0)
7177                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
7178                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
7179         else
7180                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
7181                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
7182         if (right_level == 0)
7183                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
7184                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
7185         else
7186                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
7187                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
7188
7189         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
7190
7191         while (1) {
7192                 if (need_resched() ||
7193                     rwsem_is_contended(&fs_info->commit_root_sem)) {
7194                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7195                         cond_resched();
7196                         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7197                 }
7198
7199                 if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
7200                         ret = restart_after_relocation(left_path, right_path,
7201                                                        &left_key, &right_key,
7202                                                        left_level, right_level,
7203                                                        sctx);
7204                         if (ret < 0)
7205                                 goto out_unlock;
7206                         sctx->last_reloc_trans = fs_info->last_reloc_trans;
7207                 }
7208
7209                 if (advance_left && !left_end_reached) {
7210                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
7211                                         left_root_level,
7212                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
7213                                         &left_key, reada_min_gen);
7214                         if (ret == -1)
7215                                 left_end_reached = ADVANCE;
7216                         else if (ret < 0)
7217                                 goto out_unlock;
7218                         advance_left = 0;
7219                 }
7220                 if (advance_right && !right_end_reached) {
7221                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
7222                                         right_root_level,
7223                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
7224                                         &right_key, reada_min_gen);
7225                         if (ret == -1)
7226                                 right_end_reached = ADVANCE;
7227                         else if (ret < 0)
7228                                 goto out_unlock;
7229                         advance_right = 0;
7230                 }
7231
7232                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
7233                         ret = 0;
7234                         goto out_unlock;
7235                 } else if (left_end_reached) {
7236                         if (right_level == 0) {
7237                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7238                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7239                                                 &right_key,
7240                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7241                                                 sctx);
7242                                 if (ret < 0)
7243                                         goto out;
7244                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7245                         }
7246                         advance_right = ADVANCE;
7247                         continue;
7248                 } else if (right_end_reached) {
7249                         if (left_level == 0) {
7250                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7251                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7252                                                 &left_key,
7253                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7254                                                 sctx);
7255                                 if (ret < 0)
7256                                         goto out;
7257                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7258                         }
7259                         advance_left = ADVANCE;
7260                         continue;
7261                 }
7262
7263                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
7264                         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7265                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7266                         if (cmp < 0) {
7267                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7268                                                 &left_key,
7269                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7270                                                 sctx);
7271                                 advance_left = ADVANCE;
7272                         } else if (cmp > 0) {
7273                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7274                                                 &right_key,
7275                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7276                                                 sctx);
7277                                 advance_right = ADVANCE;
7278                         } else {
7279                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
7280
7281                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
7282                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
7283                                                         tmp_buf);
7284                                 if (ret)
7285                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
7286                                 else
7287                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
7288                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7289                                                  &left_key, result, sctx);
7290                                 advance_left = ADVANCE;
7291                                 advance_right = ADVANCE;
7292                         }
7293
7294                         if (ret < 0)
7295                                 goto out;
7296                         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
7297                 } else if (left_level == right_level) {
7298                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7299                         if (cmp < 0) {
7300                                 advance_left = ADVANCE;
7301                         } else if (cmp > 0) {
7302                                 advance_right = ADVANCE;
7303                         } else {
7304                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7305                                                 left_path->nodes[left_level],
7306                                                 left_path->slots[left_level]);
7307                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7308                                                 right_path->nodes[right_level],
7309                                                 right_path->slots[right_level]);
7310                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7311                                                 left_path->nodes[left_level],
7312                                                 left_path->slots[left_level]);
7313                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7314                                                 right_path->nodes[right_level],
7315                                                 right_path->slots[right_level]);
7316                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
7317                                     left_gen == right_gen) {
7318                                         /*
7319                                          * As we're on a shared block, don't
7320                                          * allow to go deeper.
7321                                          */
7322                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7323                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7324                                 } else {
7325                                         advance_left = ADVANCE;
7326                                         advance_right = ADVANCE;
7327                                 }
7328                         }
7329                 } else if (left_level < right_level) {
7330                         advance_right = ADVANCE;
7331                 } else {
7332                         advance_left = ADVANCE;
7333                 }
7334         }
7335
7336 out_unlock:
7337         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
7338 out:
7339         btrfs_free_path(left_path);
7340         btrfs_free_path(right_path);
7341         kvfree(tmp_buf);
7342         return ret;
7343 }
7344
7345 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
7346 {
7347         int ret;
7348
7349         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
7350                 ret = send_header(sctx);
7351                 if (ret < 0)
7352                         goto out;
7353         }
7354
7355         ret = send_subvol_begin(sctx);
7356         if (ret < 0)
7357                 goto out;
7358
7359         if (sctx->parent_root) {
7360                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
7361                 if (ret < 0)
7362                         goto out;
7363                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
7364                 if (ret < 0)
7365                         goto out;
7366         } else {
7367                 ret = full_send_tree(sctx);
7368                 if (ret < 0)
7369                         goto out;
7370         }
7371
7372 out:
7373         free_recorded_refs(sctx);
7374         return ret;
7375 }
7376
7377 /*
7378  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
7379  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
7380  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
7381  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
7382  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
7383  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
7384  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
7385  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
7386  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
7387  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
7388  * current root) or not.
7389  */
7390 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
7391 {
7392         int i;
7393         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
7394
7395 again:
7396         if (sctx->parent_root &&
7397             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
7398                 goto commit_trans;
7399
7400         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7401                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
7402                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
7403                         goto commit_trans;
7404
7405         if (trans)
7406                 return btrfs_end_transaction(trans);
7407
7408         return 0;
7409
7410 commit_trans:
7411         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
7412         if (!trans) {
7413                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
7414                 if (IS_ERR(trans))
7415                         return PTR_ERR(trans);
7416                 goto again;
7417         }
7418
7419         return btrfs_commit_transaction(trans);
7420 }
7421
7422 /*
7423  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7424  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7425  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7426  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7427  * a send operation then uses the subvolume.
7428  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7429  */
7430 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7431 {
7432         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7433         int ret;
7434         int i;
7435
7436         if (root) {
7437                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7438                 if (ret)
7439                         return ret;
7440                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7441         }
7442
7443         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7444                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7445                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7446                 if (ret)
7447                         return ret;
7448                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7449         }
7450
7451         return 0;
7452 }
7453
7454 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7455 {
7456         spin_lock(&root->root_item_lock);
7457         root->send_in_progress--;
7458         /*
7459          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7460          * can't blindly reset it to 0.
7461          */
7462         if (root->send_in_progress < 0)
7463                 btrfs_err(root->fs_info,
7464                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7465                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7466         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7467 }
7468
7469 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7470 {
7471         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7472 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7473                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7474 }
7475
7476 long btrfs_ioctl_send(struct inode *inode, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7477 {
7478         int ret = 0;
7479         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(inode)->root;
7480         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7481         struct btrfs_root *clone_root;
7482         struct send_ctx *sctx = NULL;
7483         u32 i;
7484         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7485         int clone_sources_to_rollback = 0;
7486         size_t alloc_size;
7487         int sort_clone_roots = 0;
7488
7489         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7490                 return -EPERM;
7491
7492         /*
7493          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7494          * making it RW. This also protects against deletion.
7495          */
7496         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7497         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7498                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7499                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7500                 return -EAGAIN;
7501         }
7502         send_root->send_in_progress++;
7503         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7504
7505         /*
7506          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7507          * not RO.
7508          */
7509         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7510                 ret = -EPERM;
7511                 goto out;
7512         }
7513
7514         /*
7515          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7516          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7517          * access_ok.
7518          */
7519         if (arg->clone_sources_count >
7520             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7521                 ret = -EINVAL;
7522                 goto out;
7523         }
7524
7525         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7526                 ret = -EINVAL;
7527                 goto out;
7528         }
7529
7530         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7531         if (!sctx) {
7532                 ret = -ENOMEM;
7533                 goto out;
7534         }
7535
7536         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7537         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7538         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7539         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7540
7541         sctx->flags = arg->flags;
7542
7543         if (arg->flags & BTRFS_SEND_FLAG_VERSION) {
7544                 if (arg->version > BTRFS_SEND_STREAM_VERSION) {
7545                         ret = -EPROTO;
7546                         goto out;
7547                 }
7548                 /* Zero means "use the highest version" */
7549                 sctx->proto = arg->version ?: BTRFS_SEND_STREAM_VERSION;
7550         } else {
7551                 sctx->proto = 1;
7552         }
7553
7554         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7555         if (!sctx->send_filp) {
7556                 ret = -EBADF;
7557                 goto out;
7558         }
7559
7560         sctx->send_root = send_root;
7561         /*
7562          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7563          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7564          */
7565         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7566                 ret = -EPERM;
7567                 goto out;
7568         }
7569
7570         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7571
7572         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7573         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7574         if (!sctx->send_buf) {
7575                 ret = -ENOMEM;
7576                 goto out;
7577         }
7578
7579         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7580         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7581         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7582
7583         sctx->clone_roots = kvcalloc(sizeof(*sctx->clone_roots),
7584                                      arg->clone_sources_count + 1,
7585                                      GFP_KERNEL);
7586         if (!sctx->clone_roots) {
7587                 ret = -ENOMEM;
7588                 goto out;
7589         }
7590
7591         alloc_size = array_size(sizeof(*arg->clone_sources),
7592                                 arg->clone_sources_count);
7593
7594         if (arg->clone_sources_count) {
7595                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7596                 if (!clone_sources_tmp) {
7597                         ret = -ENOMEM;
7598                         goto out;
7599                 }
7600
7601                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7602                                 alloc_size);
7603                 if (ret) {
7604                         ret = -EFAULT;
7605                         goto out;
7606                 }
7607
7608                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7609                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7610                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7611                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7612                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7613                                 goto out;
7614                         }
7615                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7616                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7617                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7618                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7619                                 btrfs_put_root(clone_root);
7620                                 ret = -EPERM;
7621                                 goto out;
7622                         }
7623                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7624                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7625                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7626                                 btrfs_put_root(clone_root);
7627                                 ret = -EAGAIN;
7628                                 goto out;
7629                         }
7630                         clone_root->send_in_progress++;
7631                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7632
7633                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7634                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7635                 }
7636                 kvfree(clone_sources_tmp);
7637                 clone_sources_tmp = NULL;
7638         }
7639
7640         if (arg->parent_root) {
7641                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7642                                                       true);
7643                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7644                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7645                         goto out;
7646                 }
7647
7648                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7649                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7650                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7651                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7652                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7653                         ret = -EPERM;
7654                         goto out;
7655                 }
7656                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7657                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7658                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7659                         ret = -EAGAIN;
7660                         goto out;
7661                 }
7662                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7663         }
7664
7665         /*
7666          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7667          * is behind the current send position. This is checked while searching
7668          * for possible clone sources.
7669          */
7670         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7671                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7672
7673         /* We do a bsearch later */
7674         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7675                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7676                         NULL);
7677         sort_clone_roots = 1;
7678
7679         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7680         if (ret)
7681                 goto out;
7682
7683         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7684         if (ret)
7685                 goto out;
7686
7687         ret = send_subvol(sctx);
7688         if (ret < 0)
7689                 goto out;
7690
7691         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7692                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7693                 if (ret < 0)
7694                         goto out;
7695                 ret = send_cmd(sctx);
7696                 if (ret < 0)
7697                         goto out;
7698         }
7699
7700 out:
7701         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7702         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7703                 struct rb_node *n;
7704                 struct pending_dir_move *pm;
7705
7706                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7707                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7708                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7709                         struct pending_dir_move *pm2;
7710
7711                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7712                                                struct pending_dir_move, list);
7713                         free_pending_move(sctx, pm2);
7714                 }
7715                 free_pending_move(sctx, pm);
7716         }
7717
7718         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7719         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7720                 struct rb_node *n;
7721                 struct waiting_dir_move *dm;
7722
7723                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7724                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7725                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7726                 kfree(dm);
7727         }
7728
7729         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7730         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7731                 struct rb_node *n;
7732                 struct orphan_dir_info *odi;
7733
7734                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7735                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7736                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7737         }
7738
7739         if (sort_clone_roots) {
7740                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7741                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7742                                         sctx->clone_roots[i].root);
7743                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7744                 }
7745         } else {
7746                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7747                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7748                                         sctx->clone_roots[i].root);
7749                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7750                 }
7751
7752                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7753         }
7754         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7755                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7756                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7757         }
7758
7759         kvfree(clone_sources_tmp);
7760
7761         if (sctx) {
7762                 if (sctx->send_filp)
7763                         fput(sctx->send_filp);
7764
7765                 kvfree(sctx->clone_roots);
7766                 kvfree(sctx->send_buf);
7767
7768                 name_cache_free(sctx);
7769
7770                 kfree(sctx);
7771         }
7772
7773         return ret;
7774 }