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         int ret;
 532
 533         p->reversed = from->reversed;
 534         fs_path_reset(p);
 535
 536         ret = fs_path_add_path(p, from);
 537
 538         return ret;
 539 }
 540
 541
 542 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 543 {
 544         char *tmp;
 545         int len;
 546
 547         if (!p->reversed)
 548                 return;
 549
 550         tmp = p->start;
 551         len = p->end - p->start;
 552         p->start = p->buf;
 553         p->end = p->start + len;
 554         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 555         p->reversed = 0;
 556 }
 557
 558 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 559 {
 560         struct btrfs_path *path;
 561
 562         path = btrfs_alloc_path();
 563         if (!path)
 564                 return NULL;
 565         path->search_commit_root = 1;
 566         path->skip_locking = 1;
 567         path->need_commit_sem = 1;
 568         return path;
 569 }
 570
 571 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 572 {
 573         int ret;
 574         u32 pos = 0;
 575
 576         while (pos < len) {
 577                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 578                 /* TODO handle that correctly */
 579                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 580                         continue;
 581                 }*/
 582                 if (ret < 0)
 583                         return ret;
 584                 if (ret == 0) {
 585                         return -EIO;
 586                 }
 587                 pos += ret;
 588         }
 589
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 594 {
 595         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 596         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 597         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 598
 599         if (unlikely(left < total_len))
 600                 return -EOVERFLOW;
 601
 602         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 603         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
 604         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
 605         memcpy(hdr + 1, data, len);
 606         sctx->send_size += total_len;
 607
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 612         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 613                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 614         {                                                               \
 615                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 616                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 617         }
 618
 619 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 620
 621 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 622                           const char *str, int len)
 623 {
 624         if (len == -1)
 625                 len = strlen(str);
 626         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 627 }
 628
 629 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 630                         const u8 *uuid)
 631 {
 632         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 633 }
 634
 635 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 636                                   struct extent_buffer *eb,
 637                                   struct btrfs_timespec *ts)
 638 {
 639         struct btrfs_timespec bts;
 640         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 641         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 642 }
 643
 644
 645 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 646         do { \
 647                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 648                 if (ret < 0) \
 649                         goto tlv_put_failure; \
 650         } while (0)
 651
 652 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 653         do { \
 654                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 655                 if (ret < 0) \
 656                         goto tlv_put_failure; \
 657         } while (0)
 658
 659 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 660 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 661 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 662 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 663 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 664         do { \
 665                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 666                 if (ret < 0) \
 667                         goto tlv_put_failure; \
 668         } while (0)
 669 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 670         do { \
 671                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 672                         p->end - p->start); \
 673                 if (ret < 0) \
 674                         goto tlv_put_failure; \
 675         } while(0)
 676 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 677         do { \
 678                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 679                 if (ret < 0) \
 680                         goto tlv_put_failure; \
 681         } while (0)
 682 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 683         do { \
 684                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 685                 if (ret < 0) \
 686                         goto tlv_put_failure; \
 687         } while (0)
 688
 689 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 690 {
 691         struct btrfs_stream_header hdr;
 692
 693         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 694         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 695
 696         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 697                                         &sctx->send_off);
 698 }
 699
 700 /*
 701  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 702  */
 703 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 704 {
 705         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 706
 707         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 708                 return -EINVAL;
 709
 710         BUG_ON(sctx->send_size);
 711
 712         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 713         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 714         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
 715
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 720 {
 721         int ret;
 722         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 723         u32 crc;
 724
 725         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 726         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
 727         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
 728
 729         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 730         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
 731
 732         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 733                                         &sctx->send_off);
 734
 735         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 736         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 737         sctx->send_size = 0;
 738
 739         return ret;
 740 }
 741
 742 /*
 743  * Sends a move instruction to user space
 744  */
 745 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 746                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 747 {
 748         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 749         int ret;
 750
 751         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 752
 753         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 754         if (ret < 0)
 755                 goto out;
 756
 757         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 758         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 759
 760         ret = send_cmd(sctx);
 761
 762 tlv_put_failure:
 763 out:
 764         return ret;
 765 }
 766
 767 /*
 768  * Sends a link instruction to user space
 769  */
 770 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 771                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 772 {
 773         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 774         int ret;
 775
 776         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 777
 778         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 779         if (ret < 0)
 780                 goto out;
 781
 782         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 783         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 784
 785         ret = send_cmd(sctx);
 786
 787 tlv_put_failure:
 788 out:
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Sends an unlink instruction to user space
 794  */
 795 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 796 {
 797         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 798         int ret;
 799
 800         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 801
 802         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 803         if (ret < 0)
 804                 goto out;
 805
 806         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 807
 808         ret = send_cmd(sctx);
 809
 810 tlv_put_failure:
 811 out:
 812         return ret;
 813 }
 814
 815 /*
 816  * Sends a rmdir instruction to user space
 817  */
 818 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 819 {
 820         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 821         int ret;
 822
 823         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 824
 825         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 826         if (ret < 0)
 827                 goto out;
 828
 829         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 830
 831         ret = send_cmd(sctx);
 832
 833 tlv_put_failure:
 834 out:
 835         return ret;
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 840  */
 841 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 842                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 843                           u64 *gid, u64 *rdev)
 844 {
 845         int ret;
 846         struct btrfs_inode_item *ii;
 847         struct btrfs_key key;
 848
 849         key.objectid = ino;
 850         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 851         key.offset = 0;
 852         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 853         if (ret) {
 854                 if (ret > 0)
 855                         ret = -ENOENT;
 856                 return ret;
 857         }
 858
 859         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 860                         struct btrfs_inode_item);
 861         if (size)
 862                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 863         if (gen)
 864                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 865         if (mode)
 866                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 867         if (uid)
 868                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 869         if (gid)
 870                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 871         if (rdev)
 872                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 873
 874         return ret;
 875 }
 876
 877 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 878                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 879                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 880                           u64 *rdev)
 881 {
 882         struct btrfs_path *path;
 883         int ret;
 884
 885         path = alloc_path_for_send();
 886         if (!path)
 887                 return -ENOMEM;
 888         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 889                                rdev);
 890         btrfs_free_path(path);
 891         return ret;
 892 }
 893
 894 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 895                                    struct fs_path *p,
 896                                    void *ctx);
 897
 898 /*
 899  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 900  * btrfs_inode_extref.
 901  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 902  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 903  *
 904  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 905  */
 906 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 907                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 908                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 909 {
 910         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 911         struct btrfs_inode_ref *iref;
 912         struct btrfs_inode_extref *extref;
 913         struct btrfs_path *tmp_path;
 914         struct fs_path *p;
 915         u32 cur = 0;
 916         u32 total;
 917         int slot = path->slots[0];
 918         u32 name_len;
 919         char *start;
 920         int ret = 0;
 921         int num = 0;
 922         int index;
 923         u64 dir;
 924         unsigned long name_off;
 925         unsigned long elem_size;
 926         unsigned long ptr;
 927
 928         p = fs_path_alloc_reversed();
 929         if (!p)
 930                 return -ENOMEM;
 931
 932         tmp_path = alloc_path_for_send();
 933         if (!tmp_path) {
 934                 fs_path_free(p);
 935                 return -ENOMEM;
 936         }
 937
 938
 939         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 940                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 941                                                     struct btrfs_inode_ref);
 942                 total = btrfs_item_size(eb, slot);
 943                 elem_size = sizeof(*iref);
 944         } else {
 945                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 946                 total = btrfs_item_size(eb, slot);
 947                 elem_size = sizeof(*extref);
 948         }
 949
 950         while (cur < total) {
 951                 fs_path_reset(p);
 952
 953                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 954                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 955                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 956                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 957                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 958                         dir = found_key->offset;
 959                 } else {
 960                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 961                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 962                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 963                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 964                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 965                 }
 966
 967                 if (resolve) {
 968                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 969                                                   name_off, eb, dir,
 970                                                   p->buf, p->buf_len);
 971                         if (IS_ERR(start)) {
 972                                 ret = PTR_ERR(start);
 973                                 goto out;
 974                         }
 975                         if (start < p->buf) {
 976                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 977                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 978                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 979                                 if (ret < 0)
 980                                         goto out;
 981                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 982                                                           name_len, name_off,
 983                                                           eb, dir,
 984                                                           p->buf, p->buf_len);
 985                                 if (IS_ERR(start)) {
 986                                         ret = PTR_ERR(start);
 987                                         goto out;
 988                                 }
 989                                 BUG_ON(start < p->buf);
 990                         }
 991                         p->start = start;
 992                 } else {
 993                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 994                                                              name_len);
 995                         if (ret < 0)
 996                                 goto out;
 997                 }
 998
 999                 cur += elem_size + name_len;
1000                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
1001                 if (ret)
1002                         goto out;
1003                 num++;
1004         }
1005
1006 out:
1007         btrfs_free_path(tmp_path);
1008         fs_path_free(p);
1009         return ret;
1010 }
1011
1012 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
1013                                   const char *name, int name_len,
1014                                   const char *data, int data_len,
1015                                   void *ctx);
1016
1017 /*
1018  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1019  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1020  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1021  *
1022  * path must point to the dir item when called.
1023  */
1024 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1025                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1026 {
1027         int ret = 0;
1028         struct extent_buffer *eb;
1029         struct btrfs_dir_item *di;
1030         struct btrfs_key di_key;
1031         char *buf = NULL;
1032         int buf_len;
1033         u32 name_len;
1034         u32 data_len;
1035         u32 cur;
1036         u32 len;
1037         u32 total;
1038         int slot;
1039         int num;
1040
1041         /*
1042          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1043          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1044          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1045          * values are small.
1046          */
1047         buf_len = PATH_MAX;
1048         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1049         if (!buf) {
1050                 ret = -ENOMEM;
1051                 goto out;
1052         }
1053
1054         eb = path->nodes[0];
1055         slot = path->slots[0];
1056         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1057         cur = 0;
1058         len = 0;
1059         total = btrfs_item_size(eb, slot);
1060
1061         num = 0;
1062         while (cur < total) {
1063                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1064                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1065                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1066
1067                 if (btrfs_dir_type(eb, di) == BTRFS_FT_XATTR) {
1068                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1069                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1070                                 goto out;
1071                         }
1072                         if (name_len + data_len >
1073                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1074                                 ret = -E2BIG;
1075                                 goto out;
1076                         }
1077                 } else {
1078                         /*
1079                          * Path too long
1080                          */
1081                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1082                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1083                                 goto out;
1084                         }
1085                 }
1086
1087                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1088                         buf_len = name_len + data_len;
1089                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1090                                 vfree(buf);
1091                                 buf = NULL;
1092                         } else {
1093                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1094                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1095
1096                                 if (!tmp)
1097                                         kfree(buf);
1098                                 buf = tmp;
1099                         }
1100                         if (!buf) {
1101                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1102                                 if (!buf) {
1103                                         ret = -ENOMEM;
1104                                         goto out;
1105                                 }
1106                         }
1107                 }
1108
1109                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1110                                 name_len + data_len);
1111
1112                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1113                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1114                 cur += len;
1115
1116                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1117                               data_len, ctx);
1118                 if (ret < 0)
1119                         goto out;
1120                 if (ret) {
1121                         ret = 0;
1122                         goto out;
1123                 }
1124
1125                 num++;
1126         }
1127
1128 out:
1129         kvfree(buf);
1130         return ret;
1131 }
1132
1133 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1134                             struct fs_path *p, void *ctx)
1135 {
1136         int ret;
1137         struct fs_path *pt = ctx;
1138
1139         ret = fs_path_copy(pt, p);
1140         if (ret < 0)
1141                 return ret;
1142
1143         /* we want the first only */
1144         return 1;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1149  * ref/hardlink, this is ignored.
1150  */
1151 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1152                           u64 ino, struct fs_path *path)
1153 {
1154         int ret;
1155         struct btrfs_key key, found_key;
1156         struct btrfs_path *p;
1157
1158         p = alloc_path_for_send();
1159         if (!p)
1160                 return -ENOMEM;
1161
1162         fs_path_reset(path);
1163
1164         key.objectid = ino;
1165         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1166         key.offset = 0;
1167
1168         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1169         if (ret < 0)
1170                 goto out;
1171         if (ret) {
1172                 ret = 1;
1173                 goto out;
1174         }
1175         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1176         if (found_key.objectid != ino ||
1177             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1178              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1179                 ret = -ENOENT;
1180                 goto out;
1181         }
1182
1183         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1184                                 __copy_first_ref, path);
1185         if (ret < 0)
1186                 goto out;
1187         ret = 0;
1188
1189 out:
1190         btrfs_free_path(p);
1191         return ret;
1192 }
1193
1194 struct backref_ctx {
1195         struct send_ctx *sctx;
1196
1197         /* number of total found references */
1198         u64 found;
1199
1200         /*
1201          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1202          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1203          */
1204         u64 cur_objectid;
1205         u64 cur_offset;
1206
1207         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1208         u64 extent_len;
1209
1210         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1211         int found_itself;
1212 };
1213
1214 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1215 {
1216         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1217         const struct clone_root *cr = elt;
1218
1219         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1220                 return -1;
1221         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1222                 return 1;
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1227 {
1228         const struct clone_root *cr1 = e1;
1229         const struct clone_root *cr2 = e2;
1230
1231         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1232                 return -1;
1233         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1234                 return 1;
1235         return 0;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Called for every backref that is found for the current extent.
1240  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1241  */
1242 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1243 {
1244         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1245         struct clone_root *found;
1246
1247         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1248         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1249                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1250                         sizeof(struct clone_root),
1251                         __clone_root_cmp_bsearch);
1252         if (!found)
1253                 return 0;
1254
1255         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1256             ino == bctx->cur_objectid &&
1257             offset == bctx->cur_offset) {
1258                 bctx->found_itself = 1;
1259         }
1260
1261         /*
1262          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1263          * behind the current inode/offset.
1264          */
1265         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1266                 /*
1267                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1268                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1269                  * the destination of the stream.
1270                  */
1271                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1272                         return 0;
1273                 /*
1274                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1275                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1276                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1277                  * destination of the stream.
1278                  */
1279                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1280                     offset + bctx->extent_len >
1281                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1282                         return 0;
1283         }
1284
1285         bctx->found++;
1286         found->found_refs++;
1287         if (ino < found->ino) {
1288                 found->ino = ino;
1289                 found->offset = offset;
1290         } else if (found->ino == ino) {
1291                 /*
1292                  * same extent found more then once in the same file.
1293                  */
1294                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1295                         found->offset = offset;
1296         }
1297
1298         return 0;
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1303  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1304  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1305  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1306  * inode+offset.
1307  *
1308  * path must point to the extent item when called.
1309  */
1310 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1311                              struct btrfs_path *path,
1312                              u64 ino, u64 data_offset,
1313                              u64 ino_size,
1314                              struct clone_root **found)
1315 {
1316         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1317         int ret;
1318         int extent_type;
1319         u64 logical;
1320         u64 disk_byte;
1321         u64 num_bytes;
1322         u64 extent_item_pos;
1323         u64 flags = 0;
1324         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1325         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1326         struct backref_ctx backref_ctx = {0};
1327         struct clone_root *cur_clone_root;
1328         struct btrfs_key found_key;
1329         struct btrfs_path *tmp_path;
1330         struct btrfs_extent_item *ei;
1331         int compressed;
1332         u32 i;
1333
1334         tmp_path = alloc_path_for_send();
1335         if (!tmp_path)
1336                 return -ENOMEM;
1337
1338         /* We only use this path under the commit sem */
1339         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1340
1341         if (data_offset >= ino_size) {
1342                 /*
1343                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1344                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1345                  * writing large files.
1346                  */
1347                 ret = 0;
1348                 goto out;
1349         }
1350
1351         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1352                         struct btrfs_file_extent_item);
1353         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1354         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1355                 ret = -ENOENT;
1356                 goto out;
1357         }
1358         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1359
1360         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1361         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1362         if (disk_byte == 0) {
1363                 ret = -ENOENT;
1364                 goto out;
1365         }
1366         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1367
1368         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1369         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1370                                   &found_key, &flags);
1371         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1372
1373         if (ret < 0)
1374                 goto out;
1375         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1376                 ret = -EIO;
1377                 goto out;
1378         }
1379
1380         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1381                             struct btrfs_extent_item);
1382         /*
1383          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1384          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1385          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1386          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1387          * a certain amount of references.
1388          */
1389         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1390                 ret = -ENOENT;
1391                 goto out;
1392         }
1393         btrfs_release_path(tmp_path);
1394
1395         /*
1396          * Setup the clone roots.
1397          */
1398         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1399                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1400                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1401                 cur_clone_root->offset = 0;
1402                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1403         }
1404
1405         backref_ctx.sctx = sctx;
1406         backref_ctx.found = 0;
1407         backref_ctx.cur_objectid = ino;
1408         backref_ctx.cur_offset = data_offset;
1409         backref_ctx.found_itself = 0;
1410         backref_ctx.extent_len = num_bytes;
1411
1412         /*
1413          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1414          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1415          * __iterate_backrefs work.
1416          */
1417         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1418                 backref_ctx.extent_len = ino_size - data_offset;
1419
1420         /*
1421          * Now collect all backrefs.
1422          */
1423         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1424                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1425         else
1426                 extent_item_pos = 0;
1427         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1428                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1429                                     &backref_ctx, false);
1430
1431         if (ret < 0)
1432                 goto out;
1433
1434         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1435         if (fs_info->last_reloc_trans > sctx->last_reloc_trans) {
1436                 /*
1437                  * A transaction commit for a transaction in which block group
1438                  * relocation was done just happened.
1439                  * The disk_bytenr of the file extent item we processed is
1440                  * possibly stale, referring to the extent's location before
1441                  * relocation. So act as if we haven't found any clone sources
1442                  * and fallback to write commands, which will read the correct
1443                  * data from the new extent location. Otherwise we will fail
1444                  * below because we haven't found our own back reference or we
1445                  * could be getting incorrect sources in case the old extent
1446                  * was already reallocated after the relocation.
1447                  */
1448                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1449                 ret = -ENOENT;
1450                 goto out;
1451         }
1452         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1453
1454         if (!backref_ctx.found_itself) {
1455                 /* found a bug in backref code? */
1456                 ret = -EIO;
1457                 btrfs_err(fs_info,
1458                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1459                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1460                 goto out;
1461         }
1462
1463         btrfs_debug(fs_info,
1464                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1465                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1466
1467         if (!backref_ctx.found)
1468                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1469
1470         cur_clone_root = NULL;
1471         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1472                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1473                         if (!cur_clone_root)
1474                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1475                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1476                                 /* prefer clones from send_root over others */
1477                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1478                 }
1479
1480         }
1481
1482         if (cur_clone_root) {
1483                 *found = cur_clone_root;
1484                 ret = 0;
1485         } else {
1486                 ret = -ENOENT;
1487         }
1488
1489 out:
1490         btrfs_free_path(tmp_path);
1491         return ret;
1492 }
1493
1494 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1495                         u64 ino,
1496                         struct fs_path *dest)
1497 {
1498         int ret;
1499         struct btrfs_path *path;
1500         struct btrfs_key key;
1501         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1502         u8 type;
1503         u8 compression;
1504         unsigned long off;
1505         int len;
1506
1507         path = alloc_path_for_send();
1508         if (!path)
1509                 return -ENOMEM;
1510
1511         key.objectid = ino;
1512         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1513         key.offset = 0;
1514         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1515         if (ret < 0)
1516                 goto out;
1517         if (ret) {
1518                 /*
1519                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1520                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1521                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1522                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1523                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1524                  * can delete the symlink.
1525                  */
1526                 btrfs_err(root->fs_info,
1527                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1528                           ino, root->root_key.objectid);
1529                 ret = -EIO;
1530                 goto out;
1531         }
1532
1533         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1534                         struct btrfs_file_extent_item);
1535         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1536         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1537         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1538         BUG_ON(compression);
1539
1540         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1541         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1542
1543         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1544
1545 out:
1546         btrfs_free_path(path);
1547         return ret;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1552  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1553  */
1554 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1555                            u64 ino, u64 gen,
1556                            struct fs_path *dest)
1557 {
1558         int ret = 0;
1559         struct btrfs_path *path;
1560         struct btrfs_dir_item *di;
1561         char tmp[64];
1562         int len;
1563         u64 idx = 0;
1564
1565         path = alloc_path_for_send();
1566         if (!path)
1567                 return -ENOMEM;
1568
1569         while (1) {
1570                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1571                                 ino, gen, idx);
1572                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1573
1574                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1575                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1576                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1577                 btrfs_release_path(path);
1578                 if (IS_ERR(di)) {
1579                         ret = PTR_ERR(di);
1580                         goto out;
1581                 }
1582                 if (di) {
1583                         /* not unique, try again */
1584                         idx++;
1585                         continue;
1586                 }
1587
1588                 if (!sctx->parent_root) {
1589                         /* unique */
1590                         ret = 0;
1591                         break;
1592                 }
1593
1594                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1595                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1596                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1597                 btrfs_release_path(path);
1598                 if (IS_ERR(di)) {
1599                         ret = PTR_ERR(di);
1600                         goto out;
1601                 }
1602                 if (di) {
1603                         /* not unique, try again */
1604                         idx++;
1605                         continue;
1606                 }
1607                 /* unique */
1608                 break;
1609         }
1610
1611         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1612
1613 out:
1614         btrfs_free_path(path);
1615         return ret;
1616 }
1617
1618 enum inode_state {
1619         inode_state_no_change,
1620         inode_state_will_create,
1621         inode_state_did_create,
1622         inode_state_will_delete,
1623         inode_state_did_delete,
1624 };
1625
1626 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1627 {
1628         int ret;
1629         int left_ret;
1630         int right_ret;
1631         u64 left_gen;
1632         u64 right_gen;
1633
1634         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1635                         NULL, NULL);
1636         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1637                 goto out;
1638         left_ret = ret;
1639
1640         if (!sctx->parent_root) {
1641                 right_ret = -ENOENT;
1642         } else {
1643                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1644                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1645                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1646                         goto out;
1647                 right_ret = ret;
1648         }
1649
1650         if (!left_ret && !right_ret) {
1651                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1652                         ret = inode_state_no_change;
1653                 } else if (left_gen == gen) {
1654                         if (ino < sctx->send_progress)
1655                                 ret = inode_state_did_create;
1656                         else
1657                                 ret = inode_state_will_create;
1658                 } else if (right_gen == gen) {
1659                         if (ino < sctx->send_progress)
1660                                 ret = inode_state_did_delete;
1661                         else
1662                                 ret = inode_state_will_delete;
1663                 } else  {
1664                         ret = -ENOENT;
1665                 }
1666         } else if (!left_ret) {
1667                 if (left_gen == gen) {
1668                         if (ino < sctx->send_progress)
1669                                 ret = inode_state_did_create;
1670                         else
1671                                 ret = inode_state_will_create;
1672                 } else {
1673                         ret = -ENOENT;
1674                 }
1675         } else if (!right_ret) {
1676                 if (right_gen == gen) {
1677                         if (ino < sctx->send_progress)
1678                                 ret = inode_state_did_delete;
1679                         else
1680                                 ret = inode_state_will_delete;
1681                 } else {
1682                         ret = -ENOENT;
1683                 }
1684         } else {
1685                 ret = -ENOENT;
1686         }
1687
1688 out:
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1693 {
1694         int ret;
1695
1696         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1697                 return 1;
1698
1699         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1700         if (ret < 0)
1701                 goto out;
1702
1703         if (ret == inode_state_no_change ||
1704             ret == inode_state_did_create ||
1705             ret == inode_state_will_delete)
1706                 ret = 1;
1707         else
1708                 ret = 0;
1709
1710 out:
1711         return ret;
1712 }
1713
1714 /*
1715  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1716  */
1717 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1718                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1719                                  u64 *found_inode)
1720 {
1721         int ret = 0;
1722         struct btrfs_dir_item *di;
1723         struct btrfs_key key;
1724         struct btrfs_path *path;
1725
1726         path = alloc_path_for_send();
1727         if (!path)
1728                 return -ENOMEM;
1729
1730         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1731                         dir, name, name_len, 0);
1732         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1733                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1734                 goto out;
1735         }
1736         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1737         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1738                 ret = -ENOENT;
1739                 goto out;
1740         }
1741         *found_inode = key.objectid;
1742
1743 out:
1744         btrfs_free_path(path);
1745         return ret;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1750  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1751  */
1752 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1753                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1754 {
1755         int ret;
1756         struct btrfs_key key;
1757         struct btrfs_key found_key;
1758         struct btrfs_path *path;
1759         int len;
1760         u64 parent_dir;
1761
1762         path = alloc_path_for_send();
1763         if (!path)
1764                 return -ENOMEM;
1765
1766         key.objectid = ino;
1767         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1768         key.offset = 0;
1769
1770         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1771         if (ret < 0)
1772                 goto out;
1773         if (!ret)
1774                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1775                                 path->slots[0]);
1776         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1777             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1778              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1779                 ret = -ENOENT;
1780                 goto out;
1781         }
1782
1783         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1784                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1785                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1786                                       struct btrfs_inode_ref);
1787                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1788                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1789                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1790                                                      len);
1791                 parent_dir = found_key.offset;
1792         } else {
1793                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1794                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1795                                         struct btrfs_inode_extref);
1796                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1797                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1798                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1799                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1800         }
1801         if (ret < 0)
1802                 goto out;
1803         btrfs_release_path(path);
1804
1805         if (dir_gen) {
1806                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1807                                      NULL, NULL, NULL);
1808                 if (ret < 0)
1809                         goto out;
1810         }
1811
1812         *dir = parent_dir;
1813
1814 out:
1815         btrfs_free_path(path);
1816         return ret;
1817 }
1818
1819 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1820                         u64 ino, u64 dir,
1821                         const char *name, int name_len)
1822 {
1823         int ret;
1824         struct fs_path *tmp_name;
1825         u64 tmp_dir;
1826
1827         tmp_name = fs_path_alloc();
1828         if (!tmp_name)
1829                 return -ENOMEM;
1830
1831         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1832         if (ret < 0)
1833                 goto out;
1834
1835         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1836                 ret = 0;
1837                 goto out;
1838         }
1839
1840         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1841
1842 out:
1843         fs_path_free(tmp_name);
1844         return ret;
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1849  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1850  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1851  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1852  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1853  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1854  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1855  * orphanizing is really required.
1856  */
1857 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1858                               const char *name, int name_len,
1859                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1860 {
1861         int ret = 0;
1862         u64 gen;
1863         u64 other_inode = 0;
1864
1865         if (!sctx->parent_root)
1866                 goto out;
1867
1868         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1869         if (ret <= 0)
1870                 goto out;
1871
1872         /*
1873          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1874          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1875          * and we can just unlink this entry.
1876          */
1877         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1878                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1879                                      NULL, NULL, NULL);
1880                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1881                         goto out;
1882                 if (ret) {
1883                         ret = 0;
1884                         goto out;
1885                 }
1886                 if (gen != dir_gen)
1887                         goto out;
1888         }
1889
1890         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1891                                     &other_inode);
1892         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1893                 goto out;
1894         if (ret) {
1895                 ret = 0;
1896                 goto out;
1897         }
1898
1899         /*
1900          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1901          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1902          * overwrite anything at this point in time.
1903          */
1904         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1905             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1906                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1907                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1908                 if (ret < 0)
1909                         goto out;
1910
1911                 ret = 1;
1912                 *who_ino = other_inode;
1913         } else {
1914                 ret = 0;
1915         }
1916
1917 out:
1918         return ret;
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1923  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1924  * thus the orphan name needs be used.
1925  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1926  * overwritten.
1927  */
1928 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1929                             u64 dir, u64 dir_gen,
1930                             u64 ino, u64 ino_gen,
1931                             const char *name, int name_len)
1932 {
1933         int ret = 0;
1934         u64 gen;
1935         u64 ow_inode;
1936
1937         if (!sctx->parent_root)
1938                 goto out;
1939
1940         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1941         if (ret <= 0)
1942                 goto out;
1943
1944         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1945                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1946                                      NULL, NULL, NULL);
1947                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1948                         goto out;
1949                 if (ret) {
1950                         ret = 0;
1951                         goto out;
1952                 }
1953                 if (gen != dir_gen)
1954                         goto out;
1955         }
1956
1957         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1958         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1959                                     &ow_inode);
1960         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1961                 goto out;
1962         if (ret) {
1963                 /* was never and will never be overwritten */
1964                 ret = 0;
1965                 goto out;
1966         }
1967
1968         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1969                         NULL, NULL);
1970         if (ret < 0)
1971                 goto out;
1972
1973         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1974                 ret = 0;
1975                 goto out;
1976         }
1977
1978         /*
1979          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1980          * The current inode being processed might have been the one that caused
1981          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1982          * the current inode being processed.
1983          */
1984         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1985             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1986              gen == sctx->cur_inode_gen))
1987                 ret = 1;
1988         else
1989                 ret = 0;
1990
1991 out:
1992         return ret;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1997  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1998  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1999  */
2000 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2001 {
2002         int ret = 0;
2003         struct fs_path *name = NULL;
2004         u64 dir;
2005         u64 dir_gen;
2006
2007         if (!sctx->parent_root)
2008                 goto out;
2009
2010         name = fs_path_alloc();
2011         if (!name)
2012                 return -ENOMEM;
2013
2014         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2015         if (ret < 0)
2016                 goto out;
2017
2018         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2019                         name->start, fs_path_len(name));
2020
2021 out:
2022         fs_path_free(name);
2023         return ret;
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2028  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2029  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2030  * In case of error, nce is kfreed.
2031  */
2032 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2033                              struct name_cache_entry *nce)
2034 {
2035         int ret = 0;
2036         struct list_head *nce_head;
2037
2038         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2039                         (unsigned long)nce->ino);
2040         if (!nce_head) {
2041                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2042                 if (!nce_head) {
2043                         kfree(nce);
2044                         return -ENOMEM;
2045                 }
2046                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2047
2048                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2049                 if (ret < 0) {
2050                         kfree(nce_head);
2051                         kfree(nce);
2052                         return ret;
2053                 }
2054         }
2055         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2056         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2057         sctx->name_cache_size++;
2058
2059         return ret;
2060 }
2061
2062 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2063                               struct name_cache_entry *nce)
2064 {
2065         struct list_head *nce_head;
2066
2067         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2068                         (unsigned long)nce->ino);
2069         if (!nce_head) {
2070                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2071               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2072                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2073         }
2074
2075         list_del(&nce->radix_list);
2076         list_del(&nce->list);
2077         sctx->name_cache_size--;
2078
2079         /*
2080          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2081          */
2082         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2083                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2084                 kfree(nce_head);
2085         }
2086 }
2087
2088 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2089                                                     u64 ino, u64 gen)
2090 {
2091         struct list_head *nce_head;
2092         struct name_cache_entry *cur;
2093
2094         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2095         if (!nce_head)
2096                 return NULL;
2097
2098         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2099                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2100                         return cur;
2101         }
2102         return NULL;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2107  */
2108 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2109 {
2110         struct name_cache_entry *nce;
2111
2112         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2113                 return;
2114
2115         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2116                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2117                                 struct name_cache_entry, list);
2118                 name_cache_delete(sctx, nce);
2119                 kfree(nce);
2120         }
2121 }
2122
2123 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2124 {
2125         struct name_cache_entry *nce;
2126
2127         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2128                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2129                                 struct name_cache_entry, list);
2130                 name_cache_delete(sctx, nce);
2131                 kfree(nce);
2132         }
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2137  * Returns 0 if it succeeded.
2138  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2139  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2140  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2141  * Returns <0 in case of error.
2142  */
2143 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2144                                      u64 ino, u64 gen,
2145                                      u64 *parent_ino,
2146                                      u64 *parent_gen,
2147                                      struct fs_path *dest)
2148 {
2149         int ret;
2150         int nce_ret;
2151         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2152
2153         /*
2154          * First check if we already did a call to this function with the same
2155          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2156          * return the cached result.
2157          */
2158         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2159         if (nce) {
2160                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2161                         name_cache_delete(sctx, nce);
2162                         kfree(nce);
2163                         nce = NULL;
2164                 } else {
2165                         /*
2166                          * Removes the entry from the list and adds it back to
2167                          * the end.  This marks the entry as recently used so
2168                          * that name_cache_clean_unused does not remove it.
2169                          */
2170                         list_move_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2171
2172                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2173                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2174                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2175                         if (ret < 0)
2176                                 goto out;
2177                         ret = nce->ret;
2178                         goto out;
2179                 }
2180         }
2181
2182         /*
2183          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2184          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2185          * __record_new_ref
2186          */
2187         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2188         if (ret < 0)
2189                 goto out;
2190
2191         if (!ret) {
2192                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2193                 if (ret < 0)
2194                         goto out;
2195                 ret = 1;
2196                 goto out_cache;
2197         }
2198
2199         /*
2200          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2201          * send_root or parent_root for ref lookup.
2202          */
2203         if (ino < sctx->send_progress)
2204                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2205                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2206         else
2207                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2208                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2209         if (ret < 0)
2210                 goto out;
2211
2212         /*
2213          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2214          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2215          */
2216         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2217                         dest->start, dest->end - dest->start);
2218         if (ret < 0)
2219                 goto out;
2220         if (ret) {
2221                 fs_path_reset(dest);
2222                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2223                 if (ret < 0)
2224                         goto out;
2225                 ret = 1;
2226         }
2227
2228 out_cache:
2229         /*
2230          * Store the result of the lookup in the name cache.
2231          */
2232         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2233         if (!nce) {
2234                 ret = -ENOMEM;
2235                 goto out;
2236         }
2237
2238         nce->ino = ino;
2239         nce->gen = gen;
2240         nce->parent_ino = *parent_ino;
2241         nce->parent_gen = *parent_gen;
2242         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2243         nce->ret = ret;
2244         strcpy(nce->name, dest->start);
2245
2246         if (ino < sctx->send_progress)
2247                 nce->need_later_update = 0;
2248         else
2249                 nce->need_later_update = 1;
2250
2251         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2252         if (nce_ret < 0)
2253                 ret = nce_ret;
2254         name_cache_clean_unused(sctx);
2255
2256 out:
2257         return ret;
2258 }
2259
2260 /*
2261  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2262  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2263  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2264  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2265  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2266  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2267  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2268  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2269  *
2270  * When do we have orphan inodes:
2271  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2272  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2273  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2274  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2275  *    orphan directory.
2276  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2277  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2278  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2279  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2280  *    the orphan inode.
2281  *
2282  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2283  * would be.
2284  */
2285 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2286                         struct fs_path *dest)
2287 {
2288         int ret = 0;
2289         struct fs_path *name = NULL;
2290         u64 parent_inode = 0;
2291         u64 parent_gen = 0;
2292         int stop = 0;
2293
2294         name = fs_path_alloc();
2295         if (!name) {
2296                 ret = -ENOMEM;
2297                 goto out;
2298         }
2299
2300         dest->reversed = 1;
2301         fs_path_reset(dest);
2302
2303         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2304                 struct waiting_dir_move *wdm;
2305
2306                 fs_path_reset(name);
2307
2308                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen)) {
2309                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2310                         if (ret < 0)
2311                                 goto out;
2312                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2313                         break;
2314                 }
2315
2316                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2317                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2318                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2319                         stop = 1;
2320                 } else if (wdm) {
2321                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2322                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2323                 } else {
2324                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2325                                                         &parent_inode,
2326                                                         &parent_gen, name);
2327                         if (ret)
2328                                 stop = 1;
2329                 }
2330
2331                 if (ret < 0)
2332                         goto out;
2333
2334                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2335                 if (ret < 0)
2336                         goto out;
2337
2338                 ino = parent_inode;
2339                 gen = parent_gen;
2340         }
2341
2342 out:
2343         fs_path_free(name);
2344         if (!ret)
2345                 fs_path_unreverse(dest);
2346         return ret;
2347 }
2348
2349 /*
2350  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2351  */
2352 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2353 {
2354         int ret;
2355         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2356         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2357         struct btrfs_path *path;
2358         struct btrfs_key key;
2359         struct btrfs_root_ref *ref;
2360         struct extent_buffer *leaf;
2361         char *name = NULL;
2362         int namelen;
2363
2364         path = btrfs_alloc_path();
2365         if (!path)
2366                 return -ENOMEM;
2367
2368         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2369         if (!name) {
2370                 btrfs_free_path(path);
2371                 return -ENOMEM;
2372         }
2373
2374         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2375         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2376         key.offset = 0;
2377
2378         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2379                                 &key, path, 1, 0);
2380         if (ret < 0)
2381                 goto out;
2382         if (ret) {
2383                 ret = -ENOENT;
2384                 goto out;
2385         }
2386
2387         leaf = path->nodes[0];
2388         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2389         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2390             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2391                 ret = -ENOENT;
2392                 goto out;
2393         }
2394         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2395         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2396         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2397         btrfs_release_path(path);
2398
2399         if (parent_root) {
2400                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2401                 if (ret < 0)
2402                         goto out;
2403         } else {
2404                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2405                 if (ret < 0)
2406                         goto out;
2407         }
2408
2409         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2410
2411         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2412                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2413                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2414         else
2415                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2416                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2417
2418         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2419                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2420         if (parent_root) {
2421                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2422                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2423                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2424                 else
2425                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2426                                      parent_root->root_item.uuid);
2427                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2428                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2429         }
2430
2431         ret = send_cmd(sctx);
2432
2433 tlv_put_failure:
2434 out:
2435         btrfs_free_path(path);
2436         kfree(name);
2437         return ret;
2438 }
2439
2440 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2441 {
2442         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2443         int ret = 0;
2444         struct fs_path *p;
2445
2446         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2447
2448         p = fs_path_alloc();
2449         if (!p)
2450                 return -ENOMEM;
2451
2452         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2453         if (ret < 0)
2454                 goto out;
2455
2456         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2457         if (ret < 0)
2458                 goto out;
2459         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2460         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2461
2462         ret = send_cmd(sctx);
2463
2464 tlv_put_failure:
2465 out:
2466         fs_path_free(p);
2467         return ret;
2468 }
2469
2470 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2471 {
2472         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2473         int ret = 0;
2474         struct fs_path *p;
2475
2476         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2477
2478         p = fs_path_alloc();
2479         if (!p)
2480                 return -ENOMEM;
2481
2482         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2483         if (ret < 0)
2484                 goto out;
2485
2486         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2487         if (ret < 0)
2488                 goto out;
2489         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2490         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2491
2492         ret = send_cmd(sctx);
2493
2494 tlv_put_failure:
2495 out:
2496         fs_path_free(p);
2497         return ret;
2498 }
2499
2500 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2501 {
2502         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2503         int ret = 0;
2504         struct fs_path *p;
2505
2506         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2507                     ino, uid, gid);
2508
2509         p = fs_path_alloc();
2510         if (!p)
2511                 return -ENOMEM;
2512
2513         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2514         if (ret < 0)
2515                 goto out;
2516
2517         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2518         if (ret < 0)
2519                 goto out;
2520         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2521         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2522         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2523
2524         ret = send_cmd(sctx);
2525
2526 tlv_put_failure:
2527 out:
2528         fs_path_free(p);
2529         return ret;
2530 }
2531
2532 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2533 {
2534         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2535         int ret = 0;
2536         struct fs_path *p = NULL;
2537         struct btrfs_inode_item *ii;
2538         struct btrfs_path *path = NULL;
2539         struct extent_buffer *eb;
2540         struct btrfs_key key;
2541         int slot;
2542
2543         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2544
2545         p = fs_path_alloc();
2546         if (!p)
2547                 return -ENOMEM;
2548
2549         path = alloc_path_for_send();
2550         if (!path) {
2551                 ret = -ENOMEM;
2552                 goto out;
2553         }
2554
2555         key.objectid = ino;
2556         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2557         key.offset = 0;
2558         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2559         if (ret > 0)
2560                 ret = -ENOENT;
2561         if (ret < 0)
2562                 goto out;
2563
2564         eb = path->nodes[0];
2565         slot = path->slots[0];
2566         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2567
2568         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2569         if (ret < 0)
2570                 goto out;
2571
2572         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2573         if (ret < 0)
2574                 goto out;
2575         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2576         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2577         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2578         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2579         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2580
2581         ret = send_cmd(sctx);
2582
2583 tlv_put_failure:
2584 out:
2585         fs_path_free(p);
2586         btrfs_free_path(path);
2587         return ret;
2588 }
2589
2590 /*
2591  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2592  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2593  * is created as orphan.
2594  */
2595 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2596 {
2597         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2598         int ret = 0;
2599         struct fs_path *p;
2600         int cmd;
2601         u64 gen;
2602         u64 mode;
2603         u64 rdev;
2604
2605         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2606
2607         p = fs_path_alloc();
2608         if (!p)
2609                 return -ENOMEM;
2610
2611         if (ino != sctx->cur_ino) {
2612                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2613                                      NULL, NULL, &rdev);
2614                 if (ret < 0)
2615                         goto out;
2616         } else {
2617                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2618                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2619                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2620         }
2621
2622         if (S_ISREG(mode)) {
2623                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2624         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2625                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2626         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2627                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2628         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2629                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2630         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2631                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2632         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2633                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2634         } else {
2635                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2636                                 (int)(mode & S_IFMT));
2637                 ret = -EOPNOTSUPP;
2638                 goto out;
2639         }
2640
2641         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2642         if (ret < 0)
2643                 goto out;
2644
2645         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2646         if (ret < 0)
2647                 goto out;
2648
2649         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2650         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2651
2652         if (S_ISLNK(mode)) {
2653                 fs_path_reset(p);
2654                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2655                 if (ret < 0)
2656                         goto out;
2657                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2658         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2659                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2660                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2661                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2662         }
2663
2664         ret = send_cmd(sctx);
2665         if (ret < 0)
2666                 goto out;
2667
2668
2669 tlv_put_failure:
2670 out:
2671         fs_path_free(p);
2672         return ret;
2673 }
2674
2675 /*
2676  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2677  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2678  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2679  */
2680 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2681 {
2682         int ret = 0;
2683         struct btrfs_path *path = NULL;
2684         struct btrfs_key key;
2685         struct btrfs_key found_key;
2686         struct btrfs_key di_key;
2687         struct extent_buffer *eb;
2688         struct btrfs_dir_item *di;
2689         int slot;
2690
2691         path = alloc_path_for_send();
2692         if (!path) {
2693                 ret = -ENOMEM;
2694                 goto out;
2695         }
2696
2697         key.objectid = dir;
2698         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2699         key.offset = 0;
2700         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2701         if (ret < 0)
2702                 goto out;
2703
2704         while (1) {
2705                 eb = path->nodes[0];
2706                 slot = path->slots[0];
2707                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2708                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2709                         if (ret < 0) {
2710                                 goto out;
2711                         } else if (ret > 0) {
2712                                 ret = 0;
2713                                 break;
2714                         }
2715                         continue;
2716                 }
2717
2718                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2719                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2720                     found_key.type != key.type) {
2721                         ret = 0;
2722                         goto out;
2723                 }
2724
2725                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2726                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2727
2728                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2729                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2730                         ret = 1;
2731                         goto out;
2732                 }
2733
2734                 path->slots[0]++;
2735         }
2736
2737 out:
2738         btrfs_free_path(path);
2739         return ret;
2740 }
2741
2742 /*
2743  * Only creates the inode if it is:
2744  * 1. Not a directory
2745  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2746  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2747  */
2748 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2749 {
2750         int ret;
2751
2752         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2753                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2754                 if (ret < 0)
2755                         return ret;
2756                 else if (ret > 0)
2757                         return 0;
2758         }
2759
2760         return send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2761 }
2762
2763 struct recorded_ref {
2764         struct list_head list;
2765         char *name;
2766         struct fs_path *full_path;
2767         u64 dir;
2768         u64 dir_gen;
2769         int name_len;
2770 };
2771
2772 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2773 {
2774         ref->full_path = path;
2775         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2776         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2777 }
2778
2779 /*
2780  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2781  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2782  * This function is a helper to record one ref.
2783  */
2784 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2785                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2786 {
2787         struct recorded_ref *ref;
2788
2789         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2790         if (!ref)
2791                 return -ENOMEM;
2792
2793         ref->dir = dir;
2794         ref->dir_gen = dir_gen;
2795         set_ref_path(ref, path);
2796         list_add_tail(&ref->list, head);
2797         return 0;
2798 }
2799
2800 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2801 {
2802         struct recorded_ref *new;
2803
2804         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2805         if (!new)
2806                 return -ENOMEM;
2807
2808         new->dir = ref->dir;
2809         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2810         new->full_path = NULL;
2811         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2812         list_add_tail(&new->list, list);
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2817 {
2818         struct recorded_ref *cur;
2819
2820         while (!list_empty(head)) {
2821                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2822                 fs_path_free(cur->full_path);
2823                 list_del(&cur->list);
2824                 kfree(cur);
2825         }
2826 }
2827
2828 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2829 {
2830         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2831         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2832 }
2833
2834 /*
2835  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2836  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2837  * directories.
2838  */
2839 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2840                           struct fs_path *path)
2841 {
2842         int ret;
2843         struct fs_path *orphan;
2844
2845         orphan = fs_path_alloc();
2846         if (!orphan)
2847                 return -ENOMEM;
2848
2849         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2850         if (ret < 0)
2851                 goto out;
2852
2853         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2854
2855 out:
2856         fs_path_free(orphan);
2857         return ret;
2858 }
2859
2860 static struct orphan_dir_info *add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2861                                                    u64 dir_ino, u64 dir_gen)
2862 {
2863         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2864         struct rb_node *parent = NULL;
2865         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2866
2867         while (*p) {
2868                 parent = *p;
2869                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2870                 if (dir_ino < entry->ino)
2871                         p = &(*p)->rb_left;
2872                 else if (dir_ino > entry->ino)
2873                         p = &(*p)->rb_right;
2874                 else if (dir_gen < entry->gen)
2875                         p = &(*p)->rb_left;
2876                 else if (dir_gen > entry->gen)
2877                         p = &(*p)->rb_right;
2878                 else
2879                         return entry;
2880         }
2881
2882         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2883         if (!odi)
2884                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2885         odi->ino = dir_ino;
2886         odi->gen = dir_gen;
2887         odi->last_dir_index_offset = 0;
2888
2889         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2890         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2891         return odi;
2892 }
2893
2894 static struct orphan_dir_info *get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2895                                                    u64 dir_ino, u64 gen)
2896 {
2897         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2898         struct orphan_dir_info *entry;
2899
2900         while (n) {
2901                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2902                 if (dir_ino < entry->ino)
2903                         n = n->rb_left;
2904                 else if (dir_ino > entry->ino)
2905                         n = n->rb_right;
2906                 else if (gen < entry->gen)
2907                         n = n->rb_left;
2908                 else if (gen > entry->gen)
2909                         n = n->rb_right;
2910                 else
2911                         return entry;
2912         }
2913         return NULL;
2914 }
2915
2916 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen)
2917 {
2918         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino, gen);
2919
2920         return odi != NULL;
2921 }
2922
2923 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2924                                  struct orphan_dir_info *odi)
2925 {
2926         if (!odi)
2927                 return;
2928         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2929         kfree(odi);
2930 }
2931
2932 /*
2933  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2934  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2935  * the dir item was already processed.
2936  */
2937 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2938                      u64 send_progress)
2939 {
2940         int ret = 0;
2941         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2942         struct btrfs_path *path;
2943         struct btrfs_key key;
2944         struct btrfs_key found_key;
2945         struct btrfs_key loc;
2946         struct btrfs_dir_item *di;
2947         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2948
2949         /*
2950          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2951          */
2952         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2953                 return 0;
2954
2955         path = alloc_path_for_send();
2956         if (!path)
2957                 return -ENOMEM;
2958
2959         key.objectid = dir;
2960         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2961         key.offset = 0;
2962
2963         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2964         if (odi)
2965                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2966
2967         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2968         if (ret < 0)
2969                 goto out;
2970
2971         while (1) {
2972                 struct waiting_dir_move *dm;
2973
2974                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2975                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2976                         if (ret < 0)
2977                                 goto out;
2978                         else if (ret > 0)
2979                                 break;
2980                         continue;
2981                 }
2982                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2983                                       path->slots[0]);
2984                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2985                     found_key.type != key.type)
2986                         break;
2987
2988                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2989                                 struct btrfs_dir_item);
2990                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2991
2992                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2993                 if (dm) {
2994                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2995                         if (IS_ERR(odi)) {
2996                                 ret = PTR_ERR(odi);
2997                                 goto out;
2998                         }
2999                         odi->gen = dir_gen;
3000                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3001                         dm->rmdir_ino = dir;
3002                         dm->rmdir_gen = dir_gen;
3003                         ret = 0;
3004                         goto out;
3005                 }
3006
3007                 if (loc.objectid > send_progress) {
3008                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
3009                         if (IS_ERR(odi)) {
3010                                 ret = PTR_ERR(odi);
3011                                 goto out;
3012                         }
3013                         odi->gen = dir_gen;
3014                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3015                         ret = 0;
3016                         goto out;
3017                 }
3018
3019                 path->slots[0]++;
3020         }
3021         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3022
3023         ret = 1;
3024
3025 out:
3026         btrfs_free_path(path);
3027         return ret;
3028 }
3029
3030 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3031 {
3032         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3033
3034         return entry != NULL;
3035 }
3036
3037 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3038 {
3039         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3040         struct rb_node *parent = NULL;
3041         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3042
3043         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3044         if (!dm)
3045                 return -ENOMEM;
3046         dm->ino = ino;
3047         dm->rmdir_ino = 0;
3048         dm->rmdir_gen = 0;
3049         dm->orphanized = orphanized;
3050
3051         while (*p) {
3052                 parent = *p;
3053                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3054                 if (ino < entry->ino) {
3055                         p = &(*p)->rb_left;
3056                 } else if (ino > entry->ino) {
3057                         p = &(*p)->rb_right;
3058                 } else {
3059                         kfree(dm);
3060                         return -EEXIST;
3061                 }
3062         }
3063
3064         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3065         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3066         return 0;
3067 }
3068
3069 static struct waiting_dir_move *
3070 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3071 {
3072         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3073         struct waiting_dir_move *entry;
3074
3075         while (n) {
3076                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3077                 if (ino < entry->ino)
3078                         n = n->rb_left;
3079                 else if (ino > entry->ino)
3080                         n = n->rb_right;
3081                 else
3082                         return entry;
3083         }
3084         return NULL;
3085 }
3086
3087 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3088                                   struct waiting_dir_move *dm)
3089 {
3090         if (!dm)
3091                 return;
3092         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3093         kfree(dm);
3094 }
3095
3096 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3097                                 u64 ino,
3098                                 u64 ino_gen,
3099                                 u64 parent_ino,
3100                                 struct list_head *new_refs,
3101                                 struct list_head *deleted_refs,
3102                                 const bool is_orphan)
3103 {
3104         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3105         struct rb_node *parent = NULL;
3106         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3107         struct recorded_ref *cur;
3108         int exists = 0;
3109         int ret;
3110
3111         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3112         if (!pm)
3113                 return -ENOMEM;
3114         pm->parent_ino = parent_ino;
3115         pm->ino = ino;
3116         pm->gen = ino_gen;
3117         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3118         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3119         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3120
3121         while (*p) {
3122                 parent = *p;
3123                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3124                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3125                         p = &(*p)->rb_left;
3126                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3127                         p = &(*p)->rb_right;
3128                 } else {
3129                         exists = 1;
3130                         break;
3131                 }
3132         }
3133
3134         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3135                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3136                 if (ret < 0)
3137                         goto out;
3138         }
3139         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3140                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3141                 if (ret < 0)
3142                         goto out;
3143         }
3144
3145         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3146         if (ret)
3147                 goto out;
3148
3149         if (exists) {
3150                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3151         } else {
3152                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3153                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3154         }
3155         ret = 0;
3156 out:
3157         if (ret) {
3158                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3159                 kfree(pm);
3160         }
3161         return ret;
3162 }
3163
3164 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3165                                                       u64 parent_ino)
3166 {
3167         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3168         struct pending_dir_move *entry;
3169
3170         while (n) {
3171                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3172                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3173                         n = n->rb_left;
3174                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3175                         n = n->rb_right;
3176                 else
3177                         return entry;
3178         }
3179         return NULL;
3180 }
3181
3182 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3183                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3184 {
3185         int ret = 0;
3186         u64 parent_inode = 0;
3187         u64 parent_gen = 0;
3188         u64 start_ino = ino;
3189
3190         *ancestor_ino = 0;
3191         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3192                 fs_path_reset(name);
3193
3194                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen))
3195                         break;
3196                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3197                         if (*ancestor_ino == 0)
3198                                 *ancestor_ino = ino;
3199                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3200                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3201                 } else {
3202                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3203                                                         &parent_inode,
3204                                                         &parent_gen, name);
3205                         if (ret > 0) {
3206                                 ret = 0;
3207                                 break;
3208                         }
3209                 }
3210                 if (ret < 0)
3211                         break;
3212                 if (parent_inode == start_ino) {
3213                         ret = 1;
3214                         if (*ancestor_ino == 0)
3215                                 *ancestor_ino = ino;
3216                         break;
3217                 }
3218                 ino = parent_inode;
3219                 gen = parent_gen;
3220         }
3221         return ret;
3222 }
3223
3224 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3225 {
3226         struct fs_path *from_path = NULL;
3227         struct fs_path *to_path = NULL;
3228         struct fs_path *name = NULL;
3229         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3230         struct recorded_ref *cur;
3231         u64 parent_ino, parent_gen;
3232         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3233         u64 rmdir_ino = 0;
3234         u64 rmdir_gen;
3235         u64 ancestor;
3236         bool is_orphan;
3237         int ret;
3238
3239         name = fs_path_alloc();
3240         from_path = fs_path_alloc();
3241         if (!name || !from_path) {
3242                 ret = -ENOMEM;
3243                 goto out;
3244         }
3245
3246         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3247         ASSERT(dm);
3248         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3249         rmdir_gen = dm->rmdir_gen;
3250         is_orphan = dm->orphanized;
3251         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3252
3253         if (is_orphan) {
3254                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3255                                       pm->gen, from_path);
3256         } else {
3257                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3258                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3259                 if (ret < 0)
3260                         goto out;
3261                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3262                                    from_path);
3263                 if (ret < 0)
3264                         goto out;
3265                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3266         }
3267         if (ret < 0)
3268                 goto out;
3269
3270         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3271         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3272         if (ret < 0)
3273                 goto out;
3274         if (ret) {
3275                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3276                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3277                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3278                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3279                                            is_orphan);
3280                 if (ret < 0)
3281                         goto out;
3282                 if (rmdir_ino) {
3283                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3284                         ASSERT(dm);
3285                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3286                         dm->rmdir_gen = rmdir_gen;
3287                 }
3288                 goto out;
3289         }
3290         fs_path_reset(name);
3291         to_path = name;
3292         name = NULL;
3293         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3294         if (ret < 0)
3295                 goto out;
3296
3297         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3298         if (ret < 0)
3299                 goto out;
3300
3301         if (rmdir_ino) {
3302                 struct orphan_dir_info *odi;
3303                 u64 gen;
3304
3305                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino, rmdir_gen);
3306                 if (!odi) {
3307                         /* already deleted */
3308                         goto finish;
3309                 }
3310                 gen = odi->gen;
3311
3312                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3313                 if (ret < 0)
3314                         goto out;
3315                 if (!ret)
3316                         goto finish;
3317
3318                 name = fs_path_alloc();
3319                 if (!name) {
3320                         ret = -ENOMEM;
3321                         goto out;
3322                 }
3323                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3324                 if (ret < 0)
3325                         goto out;
3326                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3327                 if (ret < 0)
3328                         goto out;
3329         }
3330
3331 finish:
3332         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3333         if (ret < 0)
3334                 goto out;
3335
3336         /*
3337          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3338          * and old parent(s).
3339          */
3340         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3341                 /*
3342                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3343                  */
3344                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3345                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3346                 if (ret == -ENOENT) {
3347                         ret = 0;
3348                         continue;
3349                 }
3350                 if (ret < 0)
3351                         goto out;
3352
3353                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3354                 if (ret < 0)
3355                         goto out;
3356         }
3357
3358 out:
3359         fs_path_free(name);
3360         fs_path_free(from_path);
3361         fs_path_free(to_path);
3362         sctx->send_progress = orig_progress;
3363
3364         return ret;
3365 }
3366
3367 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3368 {
3369         if (!list_empty(&m->list))
3370                 list_del(&m->list);
3371         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3372                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3373         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3374         kfree(m);
3375 }
3376
3377 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3378                                       struct pending_dir_move *moves,
3379                                       struct list_head *stack)
3380 {
3381         if (list_empty(&moves->list)) {
3382                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3383         } else {
3384                 LIST_HEAD(list);
3385                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3386                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3387                 list_splice_tail(&list, stack);
3388         }
3389         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3390                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3391                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3392         }
3393 }
3394
3395 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3396 {
3397         struct pending_dir_move *pm;
3398         struct list_head stack;
3399         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3400         int ret = 0;
3401
3402         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3403         if (!pm)
3404                 return 0;
3405
3406         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3407         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3408
3409         while (!list_empty(&stack)) {
3410                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3411                 parent_ino = pm->ino;
3412                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3413                 free_pending_move(sctx, pm);
3414                 if (ret)
3415                         goto out;
3416                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3417                 if (pm)
3418                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3419         }
3420         return 0;
3421
3422 out:
3423         while (!list_empty(&stack)) {
3424                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3425                 free_pending_move(sctx, pm);
3426         }
3427         return ret;
3428 }
3429
3430 /*
3431  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3432  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3433  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3434  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3435  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3436  *
3437  * Example:
3438  *
3439  * Parent snapshot:
3440  * .                                       (ino 256)
3441  * |---- a/                                (ino 257)
3442  * |     |---- file                        (ino 260)
3443  * |
3444  * |---- b/                                (ino 258)
3445  * |---- c/                                (ino 259)
3446  *
3447  * Send snapshot:
3448  * .                                       (ino 256)
3449  * |---- a/                                (ino 258)
3450  * |---- x/                                (ino 259)
3451  *       |---- y/                          (ino 257)
3452  *             |----- file                 (ino 260)
3453  *
3454  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3455  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3456  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3457  * must issue is:
3458  *
3459  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3460  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3461  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3462  *
3463  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3464  * be done right away and < 0 on error.
3465  */
3466 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3467                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3468                                   const bool is_orphan)
3469 {
3470         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3471         struct btrfs_path *path;
3472         struct btrfs_key key;
3473         struct btrfs_key di_key;
3474         struct btrfs_dir_item *di;
3475         u64 left_gen;
3476         u64 right_gen;
3477         int ret = 0;
3478         struct waiting_dir_move *wdm;
3479
3480         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3481                 return 0;
3482
3483         path = alloc_path_for_send();
3484         if (!path)
3485                 return -ENOMEM;
3486
3487         key.objectid = parent_ref->dir;
3488         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3489         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3490
3491         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3492         if (ret < 0) {
3493                 goto out;
3494         } else if (ret > 0) {
3495                 ret = 0;
3496                 goto out;
3497         }
3498
3499         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3500                                        parent_ref->name_len);
3501         if (!di) {
3502                 ret = 0;
3503                 goto out;
3504         }
3505         /*
3506          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3507          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3508          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3509          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3510          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3511          * that it happens after that other inode is renamed.
3512          */
3513         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3514         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3515                 ret = 0;
3516                 goto out;
3517         }
3518
3519         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3520                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3521         if (ret < 0)
3522                 goto out;
3523         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3524                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3525         if (ret < 0) {
3526                 if (ret == -ENOENT)
3527                         ret = 0;
3528                 goto out;
3529         }
3530
3531         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3532         if (right_gen != left_gen) {
3533                 ret = 0;
3534                 goto out;
3535         }
3536
3537         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3538         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3539                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3540                                            sctx->cur_ino,
3541                                            sctx->cur_inode_gen,
3542                                            di_key.objectid,
3543                                            &sctx->new_refs,
3544                                            &sctx->deleted_refs,
3545                                            is_orphan);
3546                 if (!ret)
3547                         ret = 1;
3548         }
3549 out:
3550         btrfs_free_path(path);
3551         return ret;
3552 }
3553
3554 /*
3555  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3556  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3557  */
3558 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3559                              const u64 ino1,
3560                              const u64 ino1_gen,
3561                              const u64 ino2,
3562                              const u64 ino2_gen,
3563                              struct fs_path *fs_path)
3564 {
3565         u64 ino = ino2;
3566
3567         if (ino1 == ino2)
3568                 return ino1_gen == ino2_gen;
3569
3570         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3571                 u64 parent;
3572                 u64 parent_gen;
3573                 int ret;
3574
3575                 fs_path_reset(fs_path);
3576                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3577                 if (ret < 0)
3578                         return ret;
3579                 if (parent == ino1)
3580                         return parent_gen == ino1_gen;
3581                 ino = parent;
3582         }
3583         return 0;
3584 }
3585
3586 /*
3587  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3588  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3589  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3590  */
3591 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3592                        const u64 ino1,
3593                        const u64 ino1_gen,
3594                        const u64 ino2,
3595                        struct fs_path *fs_path)
3596 {
3597         bool free_fs_path = false;
3598         int ret = 0;
3599         struct btrfs_path *path = NULL;
3600         struct btrfs_key key;
3601
3602         if (!fs_path) {
3603                 fs_path = fs_path_alloc();
3604                 if (!fs_path)
3605                         return -ENOMEM;
3606                 free_fs_path = true;
3607         }
3608
3609         path = alloc_path_for_send();
3610         if (!path) {
3611                 ret = -ENOMEM;
3612                 goto out;
3613         }
3614
3615         key.objectid = ino2;
3616         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3617         key.offset = 0;
3618
3619         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3620         if (ret < 0)
3621                 goto out;
3622
3623         while (true) {
3624                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3625                 int slot = path->slots[0];
3626                 u32 cur_offset = 0;
3627                 u32 item_size;
3628
3629                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3630                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3631                         if (ret < 0)
3632                                 goto out;
3633                         if (ret > 0)
3634                                 break;
3635                         continue;
3636                 }
3637
3638                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3639                 if (key.objectid != ino2)
3640                         break;
3641                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3642                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3643                         break;
3644
3645                 item_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
3646                 while (cur_offset < item_size) {
3647                         u64 parent;
3648                         u64 parent_gen;
3649
3650                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3651                                 unsigned long ptr;
3652                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3653
3654                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3655                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3656                                         (ptr + cur_offset);
3657                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3658                                                                    extref);
3659                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3660                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3661                                                                   extref);
3662                         } else {
3663                                 parent = key.offset;
3664                                 cur_offset = item_size;
3665                         }
3666
3667                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3668                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3669                         if (ret < 0)
3670                                 goto out;
3671                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3672                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3673                         if (ret)
3674                                 goto out;
3675                 }
3676                 path->slots[0]++;
3677         }
3678         ret = 0;
3679  out:
3680         btrfs_free_path(path);
3681         if (free_fs_path)
3682                 fs_path_free(fs_path);
3683         return ret;
3684 }
3685
3686 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3687                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3688                                 const bool is_orphan)
3689 {
3690         int ret = 0;
3691         u64 ino = parent_ref->dir;
3692         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3693         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3694         struct fs_path *path_before = NULL;
3695         struct fs_path *path_after = NULL;
3696         int len1, len2;
3697
3698         path_after = fs_path_alloc();
3699         path_before = fs_path_alloc();
3700         if (!path_after || !path_before) {
3701                 ret = -ENOMEM;
3702                 goto out;
3703         }
3704
3705         /*
3706          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3707          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3708          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3709          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3710          * at get_cur_path()).
3711          */
3712         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3713                 u64 parent_ino_after_gen;
3714
3715                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3716                         /*
3717                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3718                          * parent root, we need to delay the rename of the
3719                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3720                          * because we can end up with a circular dependency
3721                          * of renames, resulting in some directories never
3722                          * getting the respective rename operations issued in
3723                          * the send stream or getting into infinite path build
3724                          * loops.
3725                          */
3726                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3727                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3728                                           ino, path_before);
3729                         if (ret)
3730                                 break;
3731                 }
3732
3733                 fs_path_reset(path_before);
3734                 fs_path_reset(path_after);
3735
3736                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3737                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3738                 if (ret < 0)
3739                         goto out;
3740                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3741                                     NULL, path_before);
3742                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3743                         goto out;
3744                 } else if (ret == -ENOENT) {
3745                         ret = 0;
3746                         break;
3747                 }
3748
3749                 len1 = fs_path_len(path_before);
3750                 len2 = fs_path_len(path_after);
3751                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3752                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3753                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3754                         u64 parent_ino_gen;
3755
3756                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3757                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3758                                              NULL);
3759                         if (ret < 0)
3760                                 goto out;
3761                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3762                                 ret = 1;
3763                                 break;
3764                         }
3765                 }
3766                 ino = parent_ino_after;
3767                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3768         }
3769
3770 out:
3771         fs_path_free(path_before);
3772         fs_path_free(path_after);
3773
3774         if (ret == 1) {
3775                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3776                                            sctx->cur_ino,
3777                                            sctx->cur_inode_gen,
3778                                            ino,
3779                                            &sctx->new_refs,
3780                                            &sctx->deleted_refs,
3781                                            is_orphan);
3782                 if (!ret)
3783                         ret = 1;
3784         }
3785
3786         return ret;
3787 }
3788
3789 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3790 {
3791         int ret;
3792         struct fs_path *new_path;
3793
3794         /*
3795          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3796          * we use here a new path.
3797          */
3798         new_path = fs_path_alloc();
3799         if (!new_path)
3800                 return -ENOMEM;
3801
3802         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3803         if (ret < 0) {
3804                 fs_path_free(new_path);
3805                 return ret;
3806         }
3807         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3808         if (ret < 0) {
3809                 fs_path_free(new_path);
3810                 return ret;
3811         }
3812
3813         fs_path_free(ref->full_path);
3814         set_ref_path(ref, new_path);
3815
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 /*
3820  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3821  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3822  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3823  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3824  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3825  * orphanized. For example:
3826  *
3827  * parent snapshot looks like:
3828  *
3829  * .                                     (ino 256)
3830  * |----- f1                             (ino 257)
3831  * |----- f2                             (ino 258)
3832  * |----- d1/                            (ino 259)
3833  *        |----- d2/                     (ino 260)
3834  *
3835  * send snapshot looks like:
3836  *
3837  * .                                     (ino 256)
3838  * |----- d1                             (ino 258)
3839  * |----- f2/                            (ino 259)
3840  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3841  *        |       |----- f1              (ino 257)
3842  *        |
3843  *        |----- d2                      (ino 258)
3844  *
3845  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3846  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3847  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3848  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3849  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3850  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3851  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3852  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3853  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3854  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3855  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3856  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3857  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3858  * orphanization operation.
3859  */
3860 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3861 {
3862         char *name;
3863         int ret;
3864
3865         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3866         if (!name)
3867                 return -ENOMEM;
3868
3869         fs_path_reset(ref->full_path);
3870         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3871         if (ret < 0)
3872                 goto out;
3873
3874         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3875         if (ret < 0)
3876                 goto out;
3877
3878         /* Update the reference's base name pointer. */
3879         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3880 out:
3881         kfree(name);
3882         return ret;
3883 }
3884
3885 /*
3886  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3887  */
3888 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3889 {
3890         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3891         int ret = 0;
3892         struct recorded_ref *cur;
3893         struct recorded_ref *cur2;
3894         struct list_head check_dirs;
3895         struct fs_path *valid_path = NULL;
3896         u64 ow_inode = 0;
3897         u64 ow_gen;
3898         u64 ow_mode;
3899         int did_overwrite = 0;
3900         int is_orphan = 0;
3901         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3902         bool can_rename = true;
3903         bool orphanized_dir = false;
3904         bool orphanized_ancestor = false;
3905
3906         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3907
3908         /*
3909          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3910          * which is always '..'
3911          */
3912         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3913         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3914
3915         valid_path = fs_path_alloc();
3916         if (!valid_path) {
3917                 ret = -ENOMEM;
3918                 goto out;
3919         }
3920
3921         /*
3922          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3923          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3924          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3925          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3926          * this point in time.
3927          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3928          * orphan name in this case.
3929          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3930          * gets moved around.
3931          */
3932         if (!sctx->cur_inode_new) {
3933                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3934                                 sctx->cur_inode_gen);
3935                 if (ret < 0)
3936                         goto out;
3937                 if (ret)
3938                         did_overwrite = 1;
3939         }
3940         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3941                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3942                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3943                 if (ret < 0)
3944                         goto out;
3945                 is_orphan = 1;
3946         } else {
3947                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3948                                 valid_path);
3949                 if (ret < 0)
3950                         goto out;
3951         }
3952
3953         /*
3954          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3955          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3956          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3957          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3958          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3959          * that the path used for link and rename commands don't use an
3960          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3961          *
3962          * Example:
3963          *
3964          * Parent snapshot:
3965          *
3966          * .                                                      (ino 256)
3967          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3968          * |          |----- a                                    (ino 257)
3969          * |
3970          * |----- b                                               (ino 258)
3971          *
3972          * Send snapshot:
3973          *
3974          * .                                                      (ino 256)
3975          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3976          * |          |----- a                                    (ino 260)
3977          * |
3978          * |----- testdir                                         (ino 257)
3979          * |----- b                                               (ino 257)
3980          * |----- b2                                              (ino 258)
3981          *
3982          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3983          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3984          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3985          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3986          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3987          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3988          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3989          * "testdir_2".
3990          */
3991         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3992                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3993                 if (ret < 0)
3994                         goto out;
3995                 if (ret == inode_state_will_create)
3996                         continue;
3997
3998                 /*
3999                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
4000                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
4001                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
4002                  * simply unlink it.
4003                  */
4004                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4005                                 cur->name, cur->name_len,
4006                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
4007                 if (ret < 0)
4008                         goto out;
4009                 if (ret) {
4010                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
4011                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
4012                                            cur->name_len);
4013                         if (ret < 0)
4014                                 goto out;
4015                         if (ret) {
4016                                 struct name_cache_entry *nce;
4017                                 struct waiting_dir_move *wdm;
4018
4019                                 if (orphanized_dir) {
4020                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4021                                         if (ret < 0)
4022                                                 goto out;
4023                                 }
4024
4025                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
4026                                                 cur->full_path);
4027                                 if (ret < 0)
4028                                         goto out;
4029                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
4030                                         orphanized_dir = true;
4031
4032                                 /*
4033                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
4034                                  * make sure that its orphanized name is used in
4035                                  * the source path when performing its rename
4036                                  * operation.
4037                                  */
4038                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4039                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4040                                                                    ow_inode);
4041                                         ASSERT(wdm);
4042                                         wdm->orphanized = true;
4043                                 }
4044
4045                                 /*
4046                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4047                                  * name from the name cache. This is because the
4048                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4049                                  * other inode that will be orphanized as well
4050                                  * later and has an inode number greater than
4051                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4052                                  * future name lookups from using the old name
4053                                  * and get instead the orphan name.
4054                                  */
4055                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4056                                 if (nce) {
4057                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4058                                         kfree(nce);
4059                                 }
4060
4061                                 /*
4062                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4063                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4064                                  * current path of cur_ino) again because it
4065                                  * might contain the pre-orphanization name of
4066                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4067                                  */
4068                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4069                                                   ow_inode, ow_gen,
4070                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4071                                 if (ret > 0) {
4072                                         orphanized_ancestor = true;
4073                                         fs_path_reset(valid_path);
4074                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4075                                                            sctx->cur_inode_gen,
4076                                                            valid_path);
4077                                 }
4078                                 if (ret < 0)
4079                                         goto out;
4080                         } else {
4081                                 /*
4082                                  * If we previously orphanized a directory that
4083                                  * collided with a new reference that we already
4084                                  * processed, recompute the current path because
4085                                  * that directory may be part of the path.
4086                                  */
4087                                 if (orphanized_dir) {
4088                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4089                                         if (ret < 0)
4090                                                 goto out;
4091                                 }
4092                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4093                                 if (ret < 0)
4094                                         goto out;
4095                         }
4096                 }
4097
4098         }
4099
4100         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4101                 /*
4102                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4103                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4104                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4105                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4106                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4107                  */
4108                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4109                 if (ret < 0)
4110                         goto out;
4111                 if (ret == inode_state_will_create) {
4112                         ret = 0;
4113                         /*
4114                          * First check if any of the current inodes refs did
4115                          * already create the dir.
4116                          */
4117                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4118                                 if (cur == cur2)
4119                                         break;
4120                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4121                                         ret = 1;
4122                                         break;
4123                                 }
4124                         }
4125
4126                         /*
4127                          * If that did not happen, check if a previous inode
4128                          * did already create the dir.
4129                          */
4130                         if (!ret)
4131                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4132                         if (ret < 0)
4133                                 goto out;
4134                         if (!ret) {
4135                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4136                                 if (ret < 0)
4137                                         goto out;
4138                         }
4139                 }
4140
4141                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4142                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4143                         if (ret < 0)
4144                                 goto out;
4145                         if (ret == 1) {
4146                                 can_rename = false;
4147                                 *pending_move = 1;
4148                         }
4149                 }
4150
4151                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4152                     can_rename) {
4153                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4154                         if (ret < 0)
4155                                 goto out;
4156                         if (ret == 1) {
4157                                 can_rename = false;
4158                                 *pending_move = 1;
4159                         }
4160                 }
4161
4162                 /*
4163                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4164                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4165                  * it depending on the inode mode.
4166                  */
4167                 if (is_orphan && can_rename) {
4168                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4169                         if (ret < 0)
4170                                 goto out;
4171                         is_orphan = 0;
4172                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4173                         if (ret < 0)
4174                                 goto out;
4175                 } else if (can_rename) {
4176                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4177                                 /*
4178                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4179                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4180                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4181                                  */
4182                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4183                                                   cur->full_path);
4184                                 if (!ret)
4185                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4186                                                            cur->full_path);
4187                                 if (ret < 0)
4188                                         goto out;
4189                         } else {
4190                                 /*
4191                                  * We might have previously orphanized an inode
4192                                  * which is an ancestor of our current inode,
4193                                  * so our reference's full path, which was
4194                                  * computed before any such orphanizations, must
4195                                  * be updated.
4196                                  */
4197                                 if (orphanized_dir) {
4198                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4199                                         if (ret < 0)
4200                                                 goto out;
4201                                 }
4202                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4203                                                 valid_path);
4204                                 if (ret < 0)
4205                                         goto out;
4206                         }
4207                 }
4208                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4209                 if (ret < 0)
4210                         goto out;
4211         }
4212
4213         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4214                 /*
4215                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4216                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4217                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4218                  * See the use of check_dirs for more details.
4219                  */
4220                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4221                                 sctx->cur_ino);
4222                 if (ret < 0)
4223                         goto out;
4224                 if (ret) {
4225                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4226                         if (ret < 0)
4227                                 goto out;
4228                 } else if (!is_orphan) {
4229                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4230                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4231                         if (ret < 0)
4232                                 goto out;
4233                         is_orphan = 1;
4234                 }
4235
4236                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4237                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4238                         if (ret < 0)
4239                                 goto out;
4240                 }
4241         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4242                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4243                 /*
4244                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4245                  */
4246                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4247                                 list);
4248                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4249                 if (ret < 0)
4250                         goto out;
4251         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4252                 /*
4253                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4254                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4255                  * inodes.
4256                  */
4257                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4258                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4259                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4260                                         cur->name, cur->name_len);
4261                         if (ret < 0)
4262                                 goto out;
4263                         if (!ret) {
4264                                 /*
4265                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4266                                  * to recompute the full path for deleted names,
4267                                  * since any such path was computed before we
4268                                  * processed any references and orphanized any
4269                                  * ancestor inode.
4270                                  */
4271                                 if (orphanized_ancestor) {
4272                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4273                                         if (ret < 0)
4274                                                 goto out;
4275                                 }
4276                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4277                                 if (ret < 0)
4278                                         goto out;
4279                         }
4280                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4281                         if (ret < 0)
4282                                 goto out;
4283                 }
4284                 /*
4285                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4286                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4287                  * of this inode and no new refs were added for the current
4288                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4289                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4290                  * places.
4291                  */
4292                 if (is_orphan) {
4293                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4294                         if (ret < 0)
4295                                 goto out;
4296                 }
4297         }
4298
4299         /*
4300          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4301          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4302          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4303          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4304          */
4305         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4306                 /*
4307                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4308                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4309                  * The dir will be processed later.
4310                  */
4311                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4312                         continue;
4313
4314                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4315                 if (ret < 0)
4316                         goto out;
4317
4318                 if (ret == inode_state_did_create ||
4319                     ret == inode_state_no_change) {
4320                         /* TODO delayed utimes */
4321                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4322                         if (ret < 0)
4323                                 goto out;
4324                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4325                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4326                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4327                                         sctx->cur_ino);
4328                         if (ret < 0)
4329                                 goto out;
4330                         if (ret) {
4331                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4332                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4333                                 if (ret < 0)
4334                                         goto out;
4335                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4336                                 if (ret < 0)
4337                                         goto out;
4338                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4339                         }
4340                 }
4341         }
4342
4343         ret = 0;
4344
4345 out:
4346         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4347         free_recorded_refs(sctx);
4348         fs_path_free(valid_path);
4349         return ret;
4350 }
4351
4352 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4353                       void *ctx, struct list_head *refs)
4354 {
4355         int ret = 0;
4356         struct send_ctx *sctx = ctx;
4357         struct fs_path *p;
4358         u64 gen;
4359
4360         p = fs_path_alloc();
4361         if (!p)
4362                 return -ENOMEM;
4363
4364         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4365                         NULL, NULL);
4366         if (ret < 0)
4367                 goto out;
4368
4369         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4370         if (ret < 0)
4371                 goto out;
4372         ret = fs_path_add_path(p, name);
4373         if (ret < 0)
4374                 goto out;
4375
4376         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4377
4378 out:
4379         if (ret)
4380                 fs_path_free(p);
4381         return ret;
4382 }
4383
4384 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4385                             struct fs_path *name,
4386                             void *ctx)
4387 {
4388         struct send_ctx *sctx = ctx;
4389         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4390 }
4391
4392
4393 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4394                                 struct fs_path *name,
4395                                 void *ctx)
4396 {
4397         struct send_ctx *sctx = ctx;
4398         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4399                           &sctx->deleted_refs);
4400 }
4401
4402 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4403 {
4404         int ret;
4405
4406         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4407                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4408         if (ret < 0)
4409                 goto out;
4410         ret = 0;
4411
4412 out:
4413         return ret;
4414 }
4415
4416 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4417 {
4418         int ret;
4419
4420         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4421                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4422         if (ret < 0)
4423                 goto out;
4424         ret = 0;
4425
4426 out:
4427         return ret;
4428 }
4429
4430 struct find_ref_ctx {
4431         u64 dir;
4432         u64 dir_gen;
4433         struct btrfs_root *root;
4434         struct fs_path *name;
4435         int found_idx;
4436 };
4437
4438 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4439                        struct fs_path *name,
4440                        void *ctx_)
4441 {
4442         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4443         u64 dir_gen;
4444         int ret;
4445
4446         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4447             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4448                 /*
4449                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4450                  * else matches.
4451                  */
4452                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4453                                      NULL, NULL, NULL);
4454                 if (ret)
4455                         return ret;
4456                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4457                         return 0;
4458                 ctx->found_idx = num;
4459                 return 1;
4460         }
4461         return 0;
4462 }
4463
4464 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4465                      struct btrfs_path *path,
4466                      struct btrfs_key *key,
4467                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4468 {
4469         int ret;
4470         struct find_ref_ctx ctx;
4471
4472         ctx.dir = dir;
4473         ctx.name = name;
4474         ctx.dir_gen = dir_gen;
4475         ctx.found_idx = -1;
4476         ctx.root = root;
4477
4478         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4479         if (ret < 0)
4480                 return ret;
4481
4482         if (ctx.found_idx == -1)
4483                 return -ENOENT;
4484
4485         return ctx.found_idx;
4486 }
4487
4488 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4489                                     struct fs_path *name,
4490                                     void *ctx)
4491 {
4492         u64 dir_gen;
4493         int ret;
4494         struct send_ctx *sctx = ctx;
4495
4496         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4497                              NULL, NULL, NULL);
4498         if (ret)
4499                 return ret;
4500
4501         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4502                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4503         if (ret == -ENOENT)
4504                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4505         else if (ret > 0)
4506                 ret = 0;
4507
4508         return ret;
4509 }
4510
4511 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4512                                         struct fs_path *name,
4513                                         void *ctx)
4514 {
4515         u64 dir_gen;
4516         int ret;
4517         struct send_ctx *sctx = ctx;
4518
4519         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4520                              NULL, NULL, NULL);
4521         if (ret)
4522                 return ret;
4523
4524         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4525                         dir, dir_gen, name);
4526         if (ret == -ENOENT)
4527                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4528         else if (ret > 0)
4529                 ret = 0;
4530
4531         return ret;
4532 }
4533
4534 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4535 {
4536         int ret = 0;
4537
4538         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4539                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4540         if (ret < 0)
4541                 goto out;
4542         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4543                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4544         if (ret < 0)
4545                 goto out;
4546         ret = 0;
4547
4548 out:
4549         return ret;
4550 }
4551
4552 /*
4553  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4554  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4555  */
4556 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4557                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4558 {
4559         int ret;
4560         struct btrfs_root *root;
4561         struct btrfs_path *path;
4562         struct btrfs_key key;
4563         struct btrfs_key found_key;
4564         struct extent_buffer *eb;
4565         int slot;
4566         iterate_inode_ref_t cb;
4567         int pending_move = 0;
4568
4569         path = alloc_path_for_send();
4570         if (!path)
4571                 return -ENOMEM;
4572
4573         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4574                 root = sctx->send_root;
4575                 cb = __record_new_ref;
4576         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4577                 root = sctx->parent_root;
4578                 cb = __record_deleted_ref;
4579         } else {
4580                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4581                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4582                 ret = -EINVAL;
4583                 goto out;
4584         }
4585
4586         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4587         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4588         key.offset = 0;
4589         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4590         if (ret < 0)
4591                 goto out;
4592
4593         while (1) {
4594                 eb = path->nodes[0];
4595                 slot = path->slots[0];
4596                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4597                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4598                         if (ret < 0)
4599                                 goto out;
4600                         else if (ret > 0)
4601                                 break;
4602                         continue;
4603                 }
4604
4605                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4606
4607                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4608                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4609                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4610                         break;
4611
4612                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4613                 if (ret < 0)
4614                         goto out;
4615
4616                 path->slots[0]++;
4617         }
4618         btrfs_release_path(path);
4619
4620         /*
4621          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4622          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4623          * rename the parent directory.
4624          */
4625         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4626 out:
4627         btrfs_free_path(path);
4628         return ret;
4629 }
4630
4631 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4632                           struct fs_path *path,
4633                           const char *name, int name_len,
4634                           const char *data, int data_len)
4635 {
4636         int ret = 0;
4637
4638         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4639         if (ret < 0)
4640                 goto out;
4641
4642         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4643         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4644         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4645
4646         ret = send_cmd(sctx);
4647
4648 tlv_put_failure:
4649 out:
4650         return ret;
4651 }
4652
4653 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4654                           struct fs_path *path,
4655                           const char *name, int name_len)
4656 {
4657         int ret = 0;
4658
4659         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4660         if (ret < 0)
4661                 goto out;
4662
4663         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4664         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4665
4666         ret = send_cmd(sctx);
4667
4668 tlv_put_failure:
4669 out:
4670         return ret;
4671 }
4672
4673 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4674                                const char *name, int name_len, const char *data,
4675                                int data_len, void *ctx)
4676 {
4677         int ret;
4678         struct send_ctx *sctx = ctx;
4679         struct fs_path *p;
4680         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4681
4682         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4683         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4684                 return 0;
4685
4686         p = fs_path_alloc();
4687         if (!p)
4688                 return -ENOMEM;
4689
4690         /*
4691          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4692          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4693          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4694          * only contains the version number and no entries.
4695          */
4696         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4697             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4698                 if (data_len == 0) {
4699                         dummy_acl.a_version =
4700                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4701                         data = (char *)&dummy_acl;
4702                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4703                 }
4704         }
4705
4706         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4707         if (ret < 0)
4708                 goto out;
4709
4710         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4711
4712 out:
4713         fs_path_free(p);
4714         return ret;
4715 }
4716
4717 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4718                                    const char *name, int name_len,
4719                                    const char *data, int data_len, void *ctx)
4720 {
4721         int ret;
4722         struct send_ctx *sctx = ctx;
4723         struct fs_path *p;
4724
4725         p = fs_path_alloc();
4726         if (!p)
4727                 return -ENOMEM;
4728
4729         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4730         if (ret < 0)
4731                 goto out;
4732
4733         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4734
4735 out:
4736         fs_path_free(p);
4737         return ret;
4738 }
4739
4740 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4741 {
4742         int ret = 0;
4743
4744         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4745                                __process_new_xattr, sctx);
4746
4747         return ret;
4748 }
4749
4750 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4751 {
4752         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4753                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4754 }
4755
4756 struct find_xattr_ctx {
4757         const char *name;
4758         int name_len;
4759         int found_idx;
4760         char *found_data;
4761         int found_data_len;
4762 };
4763
4764 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key, const char *name,
4765                         int name_len, const char *data, int data_len, void *vctx)
4766 {
4767         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4768
4769         if (name_len == ctx->name_len &&
4770             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4771                 ctx->found_idx = num;
4772                 ctx->found_data_len = data_len;
4773                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4774                 if (!ctx->found_data)
4775                         return -ENOMEM;
4776                 return 1;
4777         }
4778         return 0;
4779 }
4780
4781 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4782                       struct btrfs_path *path,
4783                       struct btrfs_key *key,
4784                       const char *name, int name_len,
4785                       char **data, int *data_len)
4786 {
4787         int ret;
4788         struct find_xattr_ctx ctx;
4789
4790         ctx.name = name;
4791         ctx.name_len = name_len;
4792         ctx.found_idx = -1;
4793         ctx.found_data = NULL;
4794         ctx.found_data_len = 0;
4795
4796         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4797         if (ret < 0)
4798                 return ret;
4799
4800         if (ctx.found_idx == -1)
4801                 return -ENOENT;
4802         if (data) {
4803                 *data = ctx.found_data;
4804                 *data_len = ctx.found_data_len;
4805         } else {
4806                 kfree(ctx.found_data);
4807         }
4808         return ctx.found_idx;
4809 }
4810
4811
4812 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4813                                        const char *name, int name_len,
4814                                        const char *data, int data_len,
4815                                        void *ctx)
4816 {
4817         int ret;
4818         struct send_ctx *sctx = ctx;
4819         char *found_data = NULL;
4820         int found_data_len  = 0;
4821
4822         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4823                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4824                          &found_data_len);
4825         if (ret == -ENOENT) {
4826                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4827                                           data_len, ctx);
4828         } else if (ret >= 0) {
4829                 if (data_len != found_data_len ||
4830                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4831                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4832                                                   data, data_len, ctx);
4833                 } else {
4834                         ret = 0;
4835                 }
4836         }
4837
4838         kfree(found_data);
4839         return ret;
4840 }
4841
4842 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4843                                            const char *name, int name_len,
4844                                            const char *data, int data_len,
4845                                            void *ctx)
4846 {
4847         int ret;
4848         struct send_ctx *sctx = ctx;
4849
4850         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4851                          name, name_len, NULL, NULL);
4852         if (ret == -ENOENT)
4853                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4854                                               data_len, ctx);
4855         else if (ret >= 0)
4856                 ret = 0;
4857
4858         return ret;
4859 }
4860
4861 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4862 {
4863         int ret = 0;
4864
4865         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4866                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4867         if (ret < 0)
4868                 goto out;
4869         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4870                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4871
4872 out:
4873         return ret;
4874 }
4875
4876 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4877 {
4878         int ret;
4879         struct btrfs_root *root;
4880         struct btrfs_path *path;
4881         struct btrfs_key key;
4882         struct btrfs_key found_key;
4883         struct extent_buffer *eb;
4884         int slot;
4885
4886         path = alloc_path_for_send();
4887         if (!path)
4888                 return -ENOMEM;
4889
4890         root = sctx->send_root;
4891
4892         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4893         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4894         key.offset = 0;
4895         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4896         if (ret < 0)
4897                 goto out;
4898
4899         while (1) {
4900                 eb = path->nodes[0];
4901                 slot = path->slots[0];
4902                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4903                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4904                         if (ret < 0) {
4905                                 goto out;
4906                         } else if (ret > 0) {
4907                                 ret = 0;
4908                                 break;
4909                         }
4910                         continue;
4911                 }
4912
4913                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4914                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4915                     found_key.type != key.type) {
4916                         ret = 0;
4917                         goto out;
4918                 }
4919
4920                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4921                 if (ret < 0)
4922                         goto out;
4923
4924                 path->slots[0]++;
4925         }
4926
4927 out:
4928         btrfs_free_path(path);
4929         return ret;
4930 }
4931
4932 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4933 {
4934         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4935 }
4936
4937 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4938 {
4939         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4940
4941         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4942                 return -EOVERFLOW;
4943         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4944         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4945         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4946         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4947         return 0;
4948 }
4949
4950 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4951 {
4952         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4953         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4954         struct inode *inode;
4955         struct page *page;
4956         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4957         pgoff_t last_index;
4958         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4959         int ret;
4960
4961         ret = put_data_header(sctx, len);
4962         if (ret)
4963                 return ret;
4964
4965         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4966         if (IS_ERR(inode))
4967                 return PTR_ERR(inode);
4968
4969         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4970
4971         /* initial readahead */
4972         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4973         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4974
4975         while (index <= last_index) {
4976                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4977                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4978
4979                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4980                 if (!page) {
4981                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4982                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4983
4984                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4985                                         GFP_KERNEL);
4986                         if (!page) {
4987                                 ret = -ENOMEM;
4988                                 break;
4989                         }
4990                 }
4991
4992                 if (PageReadahead(page)) {
4993                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4994                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4995                 }
4996
4997                 if (!PageUptodate(page)) {
4998                         btrfs_readpage(NULL, page);
4999                         lock_page(page);
5000                         if (!PageUptodate(page)) {
5001                                 unlock_page(page);
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 file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7477 {
7478         int ret = 0;
7479         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->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 }