Merge tag 'asoc-v5.6-3' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie...
[linux-2.6-microblaze.git] / 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
27 /*
28  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
29  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
30  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
31  * time and using too much memory for extents with large number of references).
32  */
33 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
34
35 /*
36  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
37  * It reallocates the internal buffer on demand.
38  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
39  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
40  * unreversed if needed.
41  */
42 struct fs_path {
43         union {
44                 struct {
45                         char *start;
46                         char *end;
47
48                         char *buf;
49                         unsigned short buf_len:15;
50                         unsigned short reversed:1;
51                         char inline_buf[];
52                 };
53                 /*
54                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
55                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
56                  * a allocation later during send.
57                  */
58                 char pad[256];
59         };
60 };
61 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
62         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
63
64
65 /* reused for each extent */
66 struct clone_root {
67         struct btrfs_root *root;
68         u64 ino;
69         u64 offset;
70
71         u64 found_refs;
72 };
73
74 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
75 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
76
77 struct send_ctx {
78         struct file *send_filp;
79         loff_t send_off;
80         char *send_buf;
81         u32 send_size;
82         u32 send_max_size;
83         u64 total_send_size;
84         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
85         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
86
87         struct btrfs_root *send_root;
88         struct btrfs_root *parent_root;
89         struct clone_root *clone_roots;
90         int clone_roots_cnt;
91
92         /* current state of the compare_tree call */
93         struct btrfs_path *left_path;
94         struct btrfs_path *right_path;
95         struct btrfs_key *cmp_key;
96
97         /*
98          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
99          * these are the values from the deleted inode.
100          */
101         u64 cur_ino;
102         u64 cur_inode_gen;
103         int cur_inode_new;
104         int cur_inode_new_gen;
105         int cur_inode_deleted;
106         u64 cur_inode_size;
107         u64 cur_inode_mode;
108         u64 cur_inode_rdev;
109         u64 cur_inode_last_extent;
110         u64 cur_inode_next_write_offset;
111         bool ignore_cur_inode;
112
113         u64 send_progress;
114
115         struct list_head new_refs;
116         struct list_head deleted_refs;
117
118         struct radix_tree_root name_cache;
119         struct list_head name_cache_list;
120         int name_cache_size;
121
122         struct file_ra_state ra;
123
124         char *read_buf;
125
126         /*
127          * We process inodes by their increasing order, so if before an
128          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
129          * directories such that a directory with a lower inode number was
130          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
131          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
132          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
133          * must process the directory with higher inode number first, then
134          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
135          * number. Example follows.
136          *
137          * Tree state when the first send was performed:
138          *
139          * .
140          * |-- a                   (ino 257)
141          *     |-- b               (ino 258)
142          *         |
143          *         |
144          *         |-- c           (ino 259)
145          *         |   |-- d       (ino 260)
146          *         |
147          *         |-- c2          (ino 261)
148          *
149          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
150          *
151          * .
152          * |-- a                   (ino 257)
153          *     |-- b               (ino 258)
154          *         |-- c2          (ino 261)
155          *             |-- d2      (ino 260)
156          *                 |-- cc  (ino 259)
157          *
158          * The sequence of steps that lead to the second state was:
159          *
160          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
161          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
162          *
163          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
164          * before we move "d", which has higher inode number.
165          *
166          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
167          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
168          */
169
170         /* Indexed by parent directory inode number. */
171         struct rb_root pending_dir_moves;
172
173         /*
174          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
175          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
176          * own move/rename can be performed.
177          */
178         struct rb_root waiting_dir_moves;
179
180         /*
181          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
182          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
183          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
184          * is performed. Example:
185          *
186          * Parent snapshot:
187          *
188          * .                        (ino 256)
189          * |-- a/                   (ino 257)
190          *     |-- b/               (ino 258)
191          *         |-- c/           (ino 259)
192          *         |   |-- x/       (ino 260)
193          *         |
194          *         |-- y/           (ino 261)
195          *
196          * Send snapshot:
197          *
198          * .                        (ino 256)
199          * |-- a/                   (ino 257)
200          *     |-- b/               (ino 258)
201          *         |-- YY/          (ino 261)
202          *              |-- x/      (ino 260)
203          *
204          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
205          * rm -f /a/b/c/foo.txt
206          * mv /a/b/y /a/b/YY
207          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
208          * rmdir /a/b/c
209          *
210          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
211          * parent is processed (as explained above), but all other operations
212          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
213          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
214          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
215          * memorize that name.
216          *
217          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
218          */
219         struct rb_root orphan_dirs;
220 };
221
222 struct pending_dir_move {
223         struct rb_node node;
224         struct list_head list;
225         u64 parent_ino;
226         u64 ino;
227         u64 gen;
228         struct list_head update_refs;
229 };
230
231 struct waiting_dir_move {
232         struct rb_node node;
233         u64 ino;
234         /*
235          * There might be some directory that could not be removed because it
236          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
237          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
238          */
239         u64 rmdir_ino;
240         bool orphanized;
241 };
242
243 struct orphan_dir_info {
244         struct rb_node node;
245         u64 ino;
246         u64 gen;
247         u64 last_dir_index_offset;
248 };
249
250 struct name_cache_entry {
251         struct list_head list;
252         /*
253          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
254          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
255          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
256          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
257          * entries where two entries have the same inum but different
258          * generations.
259          */
260         struct list_head radix_list;
261         u64 ino;
262         u64 gen;
263         u64 parent_ino;
264         u64 parent_gen;
265         int ret;
266         int need_later_update;
267         int name_len;
268         char name[];
269 };
270
271 #define ADVANCE                                                 1
272 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
273
274 enum btrfs_compare_tree_result {
275         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
276         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
277         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
278         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
279 };
280 typedef int (*btrfs_changed_cb_t)(struct btrfs_path *left_path,
281                                   struct btrfs_path *right_path,
282                                   struct btrfs_key *key,
283                                   enum btrfs_compare_tree_result result,
284                                   void *ctx);
285
286 __cold
287 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
288                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
289                                         const char *what)
290 {
291         const char *result_string;
292
293         switch (result) {
294         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
295                 result_string = "new";
296                 break;
297         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
298                 result_string = "deleted";
299                 break;
300         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
301                 result_string = "updated";
302                 break;
303         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
304                 ASSERT(0);
305                 result_string = "unchanged";
306                 break;
307         default:
308                 ASSERT(0);
309                 result_string = "unexpected";
310         }
311
312         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
313                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
314                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
315                   sctx->send_root->root_key.objectid,
316                   (sctx->parent_root ?
317                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
318 }
319
320 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
321
322 static struct waiting_dir_move *
323 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
324
325 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
326
327 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
328 {
329         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
330                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
331                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
332 }
333
334 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
335 {
336         if (p->reversed) {
337                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
338                 p->end = p->start;
339                 *p->start = 0;
340         } else {
341                 p->start = p->buf;
342                 p->end = p->start;
343                 *p->start = 0;
344         }
345 }
346
347 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
348 {
349         struct fs_path *p;
350
351         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
352         if (!p)
353                 return NULL;
354         p->reversed = 0;
355         p->buf = p->inline_buf;
356         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
357         fs_path_reset(p);
358         return p;
359 }
360
361 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
362 {
363         struct fs_path *p;
364
365         p = fs_path_alloc();
366         if (!p)
367                 return NULL;
368         p->reversed = 1;
369         fs_path_reset(p);
370         return p;
371 }
372
373 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
374 {
375         if (!p)
376                 return;
377         if (p->buf != p->inline_buf)
378                 kfree(p->buf);
379         kfree(p);
380 }
381
382 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
383 {
384         return p->end - p->start;
385 }
386
387 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
388 {
389         char *tmp_buf;
390         int path_len;
391         int old_buf_len;
392
393         len++;
394
395         if (p->buf_len >= len)
396                 return 0;
397
398         if (len > PATH_MAX) {
399                 WARN_ON(1);
400                 return -ENOMEM;
401         }
402
403         path_len = p->end - p->start;
404         old_buf_len = p->buf_len;
405
406         /*
407          * First time the inline_buf does not suffice
408          */
409         if (p->buf == p->inline_buf) {
410                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
411                 if (tmp_buf)
412                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
413         } else {
414                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
415         }
416         if (!tmp_buf)
417                 return -ENOMEM;
418         p->buf = tmp_buf;
419         /*
420          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
421          * happen most of the time
422          */
423         p->buf_len = ksize(p->buf);
424
425         if (p->reversed) {
426                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
427                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
428                 p->start = p->end - path_len;
429                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
430         } else {
431                 p->start = p->buf;
432                 p->end = p->start + path_len;
433         }
434         return 0;
435 }
436
437 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
438                                    char **prepared)
439 {
440         int ret;
441         int new_len;
442
443         new_len = p->end - p->start + name_len;
444         if (p->start != p->end)
445                 new_len++;
446         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
447         if (ret < 0)
448                 goto out;
449
450         if (p->reversed) {
451                 if (p->start != p->end)
452                         *--p->start = '/';
453                 p->start -= name_len;
454                 *prepared = p->start;
455         } else {
456                 if (p->start != p->end)
457                         *p->end++ = '/';
458                 *prepared = p->end;
459                 p->end += name_len;
460                 *p->end = 0;
461         }
462
463 out:
464         return ret;
465 }
466
467 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
468 {
469         int ret;
470         char *prepared;
471
472         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
473         if (ret < 0)
474                 goto out;
475         memcpy(prepared, name, name_len);
476
477 out:
478         return ret;
479 }
480
481 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
482 {
483         int ret;
484         char *prepared;
485
486         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
487         if (ret < 0)
488                 goto out;
489         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
490
491 out:
492         return ret;
493 }
494
495 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
496                                           struct extent_buffer *eb,
497                                           unsigned long off, int len)
498 {
499         int ret;
500         char *prepared;
501
502         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
503         if (ret < 0)
504                 goto out;
505
506         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
507
508 out:
509         return ret;
510 }
511
512 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
513 {
514         int ret;
515
516         p->reversed = from->reversed;
517         fs_path_reset(p);
518
519         ret = fs_path_add_path(p, from);
520
521         return ret;
522 }
523
524
525 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
526 {
527         char *tmp;
528         int len;
529
530         if (!p->reversed)
531                 return;
532
533         tmp = p->start;
534         len = p->end - p->start;
535         p->start = p->buf;
536         p->end = p->start + len;
537         memmove(p->start, tmp, len + 1);
538         p->reversed = 0;
539 }
540
541 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
542 {
543         struct btrfs_path *path;
544
545         path = btrfs_alloc_path();
546         if (!path)
547                 return NULL;
548         path->search_commit_root = 1;
549         path->skip_locking = 1;
550         path->need_commit_sem = 1;
551         return path;
552 }
553
554 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
555 {
556         int ret;
557         u32 pos = 0;
558
559         while (pos < len) {
560                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
561                 /* TODO handle that correctly */
562                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
563                         continue;
564                 }*/
565                 if (ret < 0)
566                         return ret;
567                 if (ret == 0) {
568                         return -EIO;
569                 }
570                 pos += ret;
571         }
572
573         return 0;
574 }
575
576 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
577 {
578         struct btrfs_tlv_header *hdr;
579         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
580         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
581
582         if (unlikely(left < total_len))
583                 return -EOVERFLOW;
584
585         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
586         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
587         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
588         memcpy(hdr + 1, data, len);
589         sctx->send_size += total_len;
590
591         return 0;
592 }
593
594 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
595         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
596                         u##bits attr, u##bits value)                    \
597         {                                                               \
598                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
599                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
600         }
601
602 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
603
604 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
605                           const char *str, int len)
606 {
607         if (len == -1)
608                 len = strlen(str);
609         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
610 }
611
612 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
613                         const u8 *uuid)
614 {
615         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
616 }
617
618 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
619                                   struct extent_buffer *eb,
620                                   struct btrfs_timespec *ts)
621 {
622         struct btrfs_timespec bts;
623         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
624         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
625 }
626
627
628 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
629         do { \
630                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
631                 if (ret < 0) \
632                         goto tlv_put_failure; \
633         } while (0)
634
635 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
636         do { \
637                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
638                 if (ret < 0) \
639                         goto tlv_put_failure; \
640         } while (0)
641
642 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
643 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
644 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
645 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
646 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
647         do { \
648                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
649                 if (ret < 0) \
650                         goto tlv_put_failure; \
651         } while (0)
652 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
653         do { \
654                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
655                         p->end - p->start); \
656                 if (ret < 0) \
657                         goto tlv_put_failure; \
658         } while(0)
659 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
660         do { \
661                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
662                 if (ret < 0) \
663                         goto tlv_put_failure; \
664         } while (0)
665 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
666         do { \
667                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
668                 if (ret < 0) \
669                         goto tlv_put_failure; \
670         } while (0)
671
672 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
673 {
674         struct btrfs_stream_header hdr;
675
676         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
677         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
678
679         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
680                                         &sctx->send_off);
681 }
682
683 /*
684  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
685  */
686 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
687 {
688         struct btrfs_cmd_header *hdr;
689
690         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
691                 return -EINVAL;
692
693         BUG_ON(sctx->send_size);
694
695         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
696         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
697         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
698
699         return 0;
700 }
701
702 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
703 {
704         int ret;
705         struct btrfs_cmd_header *hdr;
706         u32 crc;
707
708         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
709         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
710         hdr->crc = 0;
711
712         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
713         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
714
715         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
716                                         &sctx->send_off);
717
718         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
719         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
720         sctx->send_size = 0;
721
722         return ret;
723 }
724
725 /*
726  * Sends a move instruction to user space
727  */
728 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
729                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
730 {
731         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
732         int ret;
733
734         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
735
736         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
737         if (ret < 0)
738                 goto out;
739
740         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
741         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
742
743         ret = send_cmd(sctx);
744
745 tlv_put_failure:
746 out:
747         return ret;
748 }
749
750 /*
751  * Sends a link instruction to user space
752  */
753 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
754                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
755 {
756         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
757         int ret;
758
759         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
760
761         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
762         if (ret < 0)
763                 goto out;
764
765         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
766         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
767
768         ret = send_cmd(sctx);
769
770 tlv_put_failure:
771 out:
772         return ret;
773 }
774
775 /*
776  * Sends an unlink instruction to user space
777  */
778 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
779 {
780         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
781         int ret;
782
783         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
784
785         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
786         if (ret < 0)
787                 goto out;
788
789         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
790
791         ret = send_cmd(sctx);
792
793 tlv_put_failure:
794 out:
795         return ret;
796 }
797
798 /*
799  * Sends a rmdir instruction to user space
800  */
801 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
802 {
803         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
804         int ret;
805
806         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
807
808         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
809         if (ret < 0)
810                 goto out;
811
812         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
813
814         ret = send_cmd(sctx);
815
816 tlv_put_failure:
817 out:
818         return ret;
819 }
820
821 /*
822  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
823  */
824 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
825                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
826                           u64 *gid, u64 *rdev)
827 {
828         int ret;
829         struct btrfs_inode_item *ii;
830         struct btrfs_key key;
831
832         key.objectid = ino;
833         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
834         key.offset = 0;
835         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
836         if (ret) {
837                 if (ret > 0)
838                         ret = -ENOENT;
839                 return ret;
840         }
841
842         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
843                         struct btrfs_inode_item);
844         if (size)
845                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
846         if (gen)
847                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
848         if (mode)
849                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
850         if (uid)
851                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
852         if (gid)
853                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
854         if (rdev)
855                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
856
857         return ret;
858 }
859
860 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
861                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
862                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
863                           u64 *rdev)
864 {
865         struct btrfs_path *path;
866         int ret;
867
868         path = alloc_path_for_send();
869         if (!path)
870                 return -ENOMEM;
871         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
872                                rdev);
873         btrfs_free_path(path);
874         return ret;
875 }
876
877 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
878                                    struct fs_path *p,
879                                    void *ctx);
880
881 /*
882  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
883  * btrfs_inode_extref.
884  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
885  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
886  *
887  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
888  */
889 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
890                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
891                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
892 {
893         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
894         struct btrfs_item *item;
895         struct btrfs_inode_ref *iref;
896         struct btrfs_inode_extref *extref;
897         struct btrfs_path *tmp_path;
898         struct fs_path *p;
899         u32 cur = 0;
900         u32 total;
901         int slot = path->slots[0];
902         u32 name_len;
903         char *start;
904         int ret = 0;
905         int num = 0;
906         int index;
907         u64 dir;
908         unsigned long name_off;
909         unsigned long elem_size;
910         unsigned long ptr;
911
912         p = fs_path_alloc_reversed();
913         if (!p)
914                 return -ENOMEM;
915
916         tmp_path = alloc_path_for_send();
917         if (!tmp_path) {
918                 fs_path_free(p);
919                 return -ENOMEM;
920         }
921
922
923         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
924                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
925                                                     struct btrfs_inode_ref);
926                 item = btrfs_item_nr(slot);
927                 total = btrfs_item_size(eb, item);
928                 elem_size = sizeof(*iref);
929         } else {
930                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
931                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
932                 elem_size = sizeof(*extref);
933         }
934
935         while (cur < total) {
936                 fs_path_reset(p);
937
938                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
939                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
940                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
941                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
942                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
943                         dir = found_key->offset;
944                 } else {
945                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
946                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
947                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
948                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
949                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
950                 }
951
952                 if (resolve) {
953                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
954                                                   name_off, eb, dir,
955                                                   p->buf, p->buf_len);
956                         if (IS_ERR(start)) {
957                                 ret = PTR_ERR(start);
958                                 goto out;
959                         }
960                         if (start < p->buf) {
961                                 /* overflow , try again with larger buffer */
962                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
963                                                 p->buf_len + p->buf - start);
964                                 if (ret < 0)
965                                         goto out;
966                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
967                                                           name_len, name_off,
968                                                           eb, dir,
969                                                           p->buf, p->buf_len);
970                                 if (IS_ERR(start)) {
971                                         ret = PTR_ERR(start);
972                                         goto out;
973                                 }
974                                 BUG_ON(start < p->buf);
975                         }
976                         p->start = start;
977                 } else {
978                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
979                                                              name_len);
980                         if (ret < 0)
981                                 goto out;
982                 }
983
984                 cur += elem_size + name_len;
985                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
986                 if (ret)
987                         goto out;
988                 num++;
989         }
990
991 out:
992         btrfs_free_path(tmp_path);
993         fs_path_free(p);
994         return ret;
995 }
996
997 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
998                                   const char *name, int name_len,
999                                   const char *data, int data_len,
1000                                   u8 type, void *ctx);
1001
1002 /*
1003  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1004  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1005  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1006  *
1007  * path must point to the dir item when called.
1008  */
1009 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1010                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1011 {
1012         int ret = 0;
1013         struct extent_buffer *eb;
1014         struct btrfs_item *item;
1015         struct btrfs_dir_item *di;
1016         struct btrfs_key di_key;
1017         char *buf = NULL;
1018         int buf_len;
1019         u32 name_len;
1020         u32 data_len;
1021         u32 cur;
1022         u32 len;
1023         u32 total;
1024         int slot;
1025         int num;
1026         u8 type;
1027
1028         /*
1029          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1030          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1031          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1032          * values are small.
1033          */
1034         buf_len = PATH_MAX;
1035         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1036         if (!buf) {
1037                 ret = -ENOMEM;
1038                 goto out;
1039         }
1040
1041         eb = path->nodes[0];
1042         slot = path->slots[0];
1043         item = btrfs_item_nr(slot);
1044         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1045         cur = 0;
1046         len = 0;
1047         total = btrfs_item_size(eb, item);
1048
1049         num = 0;
1050         while (cur < total) {
1051                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1052                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1053                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1054                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1055
1056                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1057                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1058                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1059                                 goto out;
1060                         }
1061                         if (name_len + data_len >
1062                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1063                                 ret = -E2BIG;
1064                                 goto out;
1065                         }
1066                 } else {
1067                         /*
1068                          * Path too long
1069                          */
1070                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1071                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1072                                 goto out;
1073                         }
1074                 }
1075
1076                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1077                         buf_len = name_len + data_len;
1078                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1079                                 vfree(buf);
1080                                 buf = NULL;
1081                         } else {
1082                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1083                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1084
1085                                 if (!tmp)
1086                                         kfree(buf);
1087                                 buf = tmp;
1088                         }
1089                         if (!buf) {
1090                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1091                                 if (!buf) {
1092                                         ret = -ENOMEM;
1093                                         goto out;
1094                                 }
1095                         }
1096                 }
1097
1098                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1099                                 name_len + data_len);
1100
1101                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1102                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1103                 cur += len;
1104
1105                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1106                                 data_len, type, ctx);
1107                 if (ret < 0)
1108                         goto out;
1109                 if (ret) {
1110                         ret = 0;
1111                         goto out;
1112                 }
1113
1114                 num++;
1115         }
1116
1117 out:
1118         kvfree(buf);
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1123                             struct fs_path *p, void *ctx)
1124 {
1125         int ret;
1126         struct fs_path *pt = ctx;
1127
1128         ret = fs_path_copy(pt, p);
1129         if (ret < 0)
1130                 return ret;
1131
1132         /* we want the first only */
1133         return 1;
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1138  * ref/hardlink, this is ignored.
1139  */
1140 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1141                           u64 ino, struct fs_path *path)
1142 {
1143         int ret;
1144         struct btrfs_key key, found_key;
1145         struct btrfs_path *p;
1146
1147         p = alloc_path_for_send();
1148         if (!p)
1149                 return -ENOMEM;
1150
1151         fs_path_reset(path);
1152
1153         key.objectid = ino;
1154         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1155         key.offset = 0;
1156
1157         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1158         if (ret < 0)
1159                 goto out;
1160         if (ret) {
1161                 ret = 1;
1162                 goto out;
1163         }
1164         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1165         if (found_key.objectid != ino ||
1166             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1167              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1168                 ret = -ENOENT;
1169                 goto out;
1170         }
1171
1172         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1173                                 __copy_first_ref, path);
1174         if (ret < 0)
1175                 goto out;
1176         ret = 0;
1177
1178 out:
1179         btrfs_free_path(p);
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 struct backref_ctx {
1184         struct send_ctx *sctx;
1185
1186         /* number of total found references */
1187         u64 found;
1188
1189         /*
1190          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1191          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1192          */
1193         u64 cur_objectid;
1194         u64 cur_offset;
1195
1196         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1197         u64 extent_len;
1198
1199         /* data offset in the file extent item */
1200         u64 data_offset;
1201
1202         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1203         int found_itself;
1204 };
1205
1206 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1207 {
1208         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1209         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1210
1211         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1212                 return -1;
1213         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1214                 return 1;
1215         return 0;
1216 }
1217
1218 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1219 {
1220         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1221         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1222
1223         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1224                 return -1;
1225         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1226                 return 1;
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Called for every backref that is found for the current extent.
1232  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1233  */
1234 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1235 {
1236         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1237         struct clone_root *found;
1238
1239         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1240         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1241                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1242                         sizeof(struct clone_root),
1243                         __clone_root_cmp_bsearch);
1244         if (!found)
1245                 return 0;
1246
1247         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1248             ino == bctx->cur_objectid &&
1249             offset == bctx->cur_offset) {
1250                 bctx->found_itself = 1;
1251         }
1252
1253         /*
1254          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1255          * behind the current inode/offset.
1256          */
1257         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1258                 /*
1259                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1260                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1261                  * the destination of the stream.
1262                  */
1263                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1264                         return 0;
1265                 /*
1266                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1267                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1268                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1269                  * destination of the stream.
1270                  */
1271                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1272                     offset >= bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1273                         return 0;
1274         }
1275
1276         bctx->found++;
1277         found->found_refs++;
1278         if (ino < found->ino) {
1279                 found->ino = ino;
1280                 found->offset = offset;
1281         } else if (found->ino == ino) {
1282                 /*
1283                  * same extent found more then once in the same file.
1284                  */
1285                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1286                         found->offset = offset;
1287         }
1288
1289         return 0;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1294  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1295  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1296  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1297  * inode+offset.
1298  *
1299  * path must point to the extent item when called.
1300  */
1301 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1302                              struct btrfs_path *path,
1303                              u64 ino, u64 data_offset,
1304                              u64 ino_size,
1305                              struct clone_root **found)
1306 {
1307         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1308         int ret;
1309         int extent_type;
1310         u64 logical;
1311         u64 disk_byte;
1312         u64 num_bytes;
1313         u64 extent_item_pos;
1314         u64 flags = 0;
1315         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1316         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1317         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1318         struct clone_root *cur_clone_root;
1319         struct btrfs_key found_key;
1320         struct btrfs_path *tmp_path;
1321         struct btrfs_extent_item *ei;
1322         int compressed;
1323         u32 i;
1324
1325         tmp_path = alloc_path_for_send();
1326         if (!tmp_path)
1327                 return -ENOMEM;
1328
1329         /* We only use this path under the commit sem */
1330         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1331
1332         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1333         if (!backref_ctx) {
1334                 ret = -ENOMEM;
1335                 goto out;
1336         }
1337
1338         if (data_offset >= ino_size) {
1339                 /*
1340                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1341                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1342                  * writing large files.
1343                  */
1344                 ret = 0;
1345                 goto out;
1346         }
1347
1348         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1349                         struct btrfs_file_extent_item);
1350         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1351         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1352                 ret = -ENOENT;
1353                 goto out;
1354         }
1355         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1356
1357         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1358         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1359         if (disk_byte == 0) {
1360                 ret = -ENOENT;
1361                 goto out;
1362         }
1363         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1364
1365         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1366         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1367                                   &found_key, &flags);
1368         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1369
1370         if (ret < 0)
1371                 goto out;
1372         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1373                 ret = -EIO;
1374                 goto out;
1375         }
1376
1377         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1378                             struct btrfs_extent_item);
1379         /*
1380          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1381          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1382          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1383          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1384          * a certain amount of references.
1385          */
1386         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1387                 ret = -ENOENT;
1388                 goto out;
1389         }
1390         btrfs_release_path(tmp_path);
1391
1392         /*
1393          * Setup the clone roots.
1394          */
1395         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1396                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1397                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1398                 cur_clone_root->offset = 0;
1399                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1400         }
1401
1402         backref_ctx->sctx = sctx;
1403         backref_ctx->found = 0;
1404         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1405         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1406         backref_ctx->found_itself = 0;
1407         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1408         /*
1409          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1410          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1411          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1412          * the physical extent locations. We must take this into account to
1413          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1414          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1415          * receiving end.
1416          */
1417         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1418                 backref_ctx->data_offset = 0;
1419         else
1420                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1421
1422         /*
1423          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1424          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1425          * __iterate_backrefs work.
1426          */
1427         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1428                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1429
1430         /*
1431          * Now collect all backrefs.
1432          */
1433         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1434                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1435         else
1436                 extent_item_pos = 0;
1437         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1438                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1439                                     backref_ctx, false);
1440
1441         if (ret < 0)
1442                 goto out;
1443
1444         if (!backref_ctx->found_itself) {
1445                 /* found a bug in backref code? */
1446                 ret = -EIO;
1447                 btrfs_err(fs_info,
1448                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1449                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1450                 goto out;
1451         }
1452
1453         btrfs_debug(fs_info,
1454                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1455                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1456
1457         if (!backref_ctx->found)
1458                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1459
1460         cur_clone_root = NULL;
1461         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1462                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1463                         if (!cur_clone_root)
1464                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1465                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1466                                 /* prefer clones from send_root over others */
1467                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1468                 }
1469
1470         }
1471
1472         if (cur_clone_root) {
1473                 *found = cur_clone_root;
1474                 ret = 0;
1475         } else {
1476                 ret = -ENOENT;
1477         }
1478
1479 out:
1480         btrfs_free_path(tmp_path);
1481         kfree(backref_ctx);
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1486                         u64 ino,
1487                         struct fs_path *dest)
1488 {
1489         int ret;
1490         struct btrfs_path *path;
1491         struct btrfs_key key;
1492         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1493         u8 type;
1494         u8 compression;
1495         unsigned long off;
1496         int len;
1497
1498         path = alloc_path_for_send();
1499         if (!path)
1500                 return -ENOMEM;
1501
1502         key.objectid = ino;
1503         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1504         key.offset = 0;
1505         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1506         if (ret < 0)
1507                 goto out;
1508         if (ret) {
1509                 /*
1510                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1511                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1512                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1513                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1514                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1515                  * can delete the symlink.
1516                  */
1517                 btrfs_err(root->fs_info,
1518                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1519                           ino, root->root_key.objectid);
1520                 ret = -EIO;
1521                 goto out;
1522         }
1523
1524         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1525                         struct btrfs_file_extent_item);
1526         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1527         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1528         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1529         BUG_ON(compression);
1530
1531         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1532         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1533
1534         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1535
1536 out:
1537         btrfs_free_path(path);
1538         return ret;
1539 }
1540
1541 /*
1542  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1543  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1544  */
1545 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1546                            u64 ino, u64 gen,
1547                            struct fs_path *dest)
1548 {
1549         int ret = 0;
1550         struct btrfs_path *path;
1551         struct btrfs_dir_item *di;
1552         char tmp[64];
1553         int len;
1554         u64 idx = 0;
1555
1556         path = alloc_path_for_send();
1557         if (!path)
1558                 return -ENOMEM;
1559
1560         while (1) {
1561                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1562                                 ino, gen, idx);
1563                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1564
1565                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1566                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1567                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1568                 btrfs_release_path(path);
1569                 if (IS_ERR(di)) {
1570                         ret = PTR_ERR(di);
1571                         goto out;
1572                 }
1573                 if (di) {
1574                         /* not unique, try again */
1575                         idx++;
1576                         continue;
1577                 }
1578
1579                 if (!sctx->parent_root) {
1580                         /* unique */
1581                         ret = 0;
1582                         break;
1583                 }
1584
1585                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1586                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1587                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1588                 btrfs_release_path(path);
1589                 if (IS_ERR(di)) {
1590                         ret = PTR_ERR(di);
1591                         goto out;
1592                 }
1593                 if (di) {
1594                         /* not unique, try again */
1595                         idx++;
1596                         continue;
1597                 }
1598                 /* unique */
1599                 break;
1600         }
1601
1602         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1603
1604 out:
1605         btrfs_free_path(path);
1606         return ret;
1607 }
1608
1609 enum inode_state {
1610         inode_state_no_change,
1611         inode_state_will_create,
1612         inode_state_did_create,
1613         inode_state_will_delete,
1614         inode_state_did_delete,
1615 };
1616
1617 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1618 {
1619         int ret;
1620         int left_ret;
1621         int right_ret;
1622         u64 left_gen;
1623         u64 right_gen;
1624
1625         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1626                         NULL, NULL);
1627         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1628                 goto out;
1629         left_ret = ret;
1630
1631         if (!sctx->parent_root) {
1632                 right_ret = -ENOENT;
1633         } else {
1634                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1635                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1636                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1637                         goto out;
1638                 right_ret = ret;
1639         }
1640
1641         if (!left_ret && !right_ret) {
1642                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1643                         ret = inode_state_no_change;
1644                 } else if (left_gen == gen) {
1645                         if (ino < sctx->send_progress)
1646                                 ret = inode_state_did_create;
1647                         else
1648                                 ret = inode_state_will_create;
1649                 } else if (right_gen == gen) {
1650                         if (ino < sctx->send_progress)
1651                                 ret = inode_state_did_delete;
1652                         else
1653                                 ret = inode_state_will_delete;
1654                 } else  {
1655                         ret = -ENOENT;
1656                 }
1657         } else if (!left_ret) {
1658                 if (left_gen == gen) {
1659                         if (ino < sctx->send_progress)
1660                                 ret = inode_state_did_create;
1661                         else
1662                                 ret = inode_state_will_create;
1663                 } else {
1664                         ret = -ENOENT;
1665                 }
1666         } else if (!right_ret) {
1667                 if (right_gen == gen) {
1668                         if (ino < sctx->send_progress)
1669                                 ret = inode_state_did_delete;
1670                         else
1671                                 ret = inode_state_will_delete;
1672                 } else {
1673                         ret = -ENOENT;
1674                 }
1675         } else {
1676                 ret = -ENOENT;
1677         }
1678
1679 out:
1680         return ret;
1681 }
1682
1683 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1684 {
1685         int ret;
1686
1687         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1688                 return 1;
1689
1690         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1691         if (ret < 0)
1692                 goto out;
1693
1694         if (ret == inode_state_no_change ||
1695             ret == inode_state_did_create ||
1696             ret == inode_state_will_delete)
1697                 ret = 1;
1698         else
1699                 ret = 0;
1700
1701 out:
1702         return ret;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1707  */
1708 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1709                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1710                                  u64 *found_inode,
1711                                  u8 *found_type)
1712 {
1713         int ret = 0;
1714         struct btrfs_dir_item *di;
1715         struct btrfs_key key;
1716         struct btrfs_path *path;
1717
1718         path = alloc_path_for_send();
1719         if (!path)
1720                 return -ENOMEM;
1721
1722         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1723                         dir, name, name_len, 0);
1724         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1725                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1726                 goto out;
1727         }
1728         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1729         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1730                 ret = -ENOENT;
1731                 goto out;
1732         }
1733         *found_inode = key.objectid;
1734         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1735
1736 out:
1737         btrfs_free_path(path);
1738         return ret;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1743  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1744  */
1745 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1746                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1747 {
1748         int ret;
1749         struct btrfs_key key;
1750         struct btrfs_key found_key;
1751         struct btrfs_path *path;
1752         int len;
1753         u64 parent_dir;
1754
1755         path = alloc_path_for_send();
1756         if (!path)
1757                 return -ENOMEM;
1758
1759         key.objectid = ino;
1760         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1761         key.offset = 0;
1762
1763         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1764         if (ret < 0)
1765                 goto out;
1766         if (!ret)
1767                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1768                                 path->slots[0]);
1769         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1770             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1771              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1772                 ret = -ENOENT;
1773                 goto out;
1774         }
1775
1776         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1777                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1778                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1779                                       struct btrfs_inode_ref);
1780                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1781                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1782                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1783                                                      len);
1784                 parent_dir = found_key.offset;
1785         } else {
1786                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1787                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1788                                         struct btrfs_inode_extref);
1789                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1790                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1791                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1792                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1793         }
1794         if (ret < 0)
1795                 goto out;
1796         btrfs_release_path(path);
1797
1798         if (dir_gen) {
1799                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1800                                      NULL, NULL, NULL);
1801                 if (ret < 0)
1802                         goto out;
1803         }
1804
1805         *dir = parent_dir;
1806
1807 out:
1808         btrfs_free_path(path);
1809         return ret;
1810 }
1811
1812 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1813                         u64 ino, u64 dir,
1814                         const char *name, int name_len)
1815 {
1816         int ret;
1817         struct fs_path *tmp_name;
1818         u64 tmp_dir;
1819
1820         tmp_name = fs_path_alloc();
1821         if (!tmp_name)
1822                 return -ENOMEM;
1823
1824         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1825         if (ret < 0)
1826                 goto out;
1827
1828         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1829                 ret = 0;
1830                 goto out;
1831         }
1832
1833         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1834
1835 out:
1836         fs_path_free(tmp_name);
1837         return ret;
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1842  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1843  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1844  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1845  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1846  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1847  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1848  * orphanizing is really required.
1849  */
1850 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1851                               const char *name, int name_len,
1852                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1853 {
1854         int ret = 0;
1855         u64 gen;
1856         u64 other_inode = 0;
1857         u8 other_type = 0;
1858
1859         if (!sctx->parent_root)
1860                 goto out;
1861
1862         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1863         if (ret <= 0)
1864                 goto out;
1865
1866         /*
1867          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1868          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1869          * and we can just unlink this entry.
1870          */
1871         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1872                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1873                                      NULL, NULL, NULL);
1874                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1875                         goto out;
1876                 if (ret) {
1877                         ret = 0;
1878                         goto out;
1879                 }
1880                 if (gen != dir_gen)
1881                         goto out;
1882         }
1883
1884         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1885                         &other_inode, &other_type);
1886         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1887                 goto out;
1888         if (ret) {
1889                 ret = 0;
1890                 goto out;
1891         }
1892
1893         /*
1894          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1895          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1896          * overwrite anything at this point in time.
1897          */
1898         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1899             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1900                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1901                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1902                 if (ret < 0)
1903                         goto out;
1904
1905                 ret = 1;
1906                 *who_ino = other_inode;
1907         } else {
1908                 ret = 0;
1909         }
1910
1911 out:
1912         return ret;
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1917  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1918  * thus the orphan name needs be used.
1919  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1920  * overwritten.
1921  */
1922 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1923                             u64 dir, u64 dir_gen,
1924                             u64 ino, u64 ino_gen,
1925                             const char *name, int name_len)
1926 {
1927         int ret = 0;
1928         u64 gen;
1929         u64 ow_inode;
1930         u8 other_type;
1931
1932         if (!sctx->parent_root)
1933                 goto out;
1934
1935         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1936         if (ret <= 0)
1937                 goto out;
1938
1939         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1940                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1941                                      NULL, NULL, NULL);
1942                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1943                         goto out;
1944                 if (ret) {
1945                         ret = 0;
1946                         goto out;
1947                 }
1948                 if (gen != dir_gen)
1949                         goto out;
1950         }
1951
1952         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1953         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1954                         &ow_inode, &other_type);
1955         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1956                 goto out;
1957         if (ret) {
1958                 /* was never and will never be overwritten */
1959                 ret = 0;
1960                 goto out;
1961         }
1962
1963         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1964                         NULL, NULL);
1965         if (ret < 0)
1966                 goto out;
1967
1968         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1969                 ret = 0;
1970                 goto out;
1971         }
1972
1973         /*
1974          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1975          * The current inode being processed might have been the one that caused
1976          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1977          * the current inode being processed.
1978          */
1979         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1980             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1981              gen == sctx->cur_inode_gen))
1982                 ret = 1;
1983         else
1984                 ret = 0;
1985
1986 out:
1987         return ret;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1992  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1993  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1994  */
1995 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1996 {
1997         int ret = 0;
1998         struct fs_path *name = NULL;
1999         u64 dir;
2000         u64 dir_gen;
2001
2002         if (!sctx->parent_root)
2003                 goto out;
2004
2005         name = fs_path_alloc();
2006         if (!name)
2007                 return -ENOMEM;
2008
2009         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2010         if (ret < 0)
2011                 goto out;
2012
2013         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2014                         name->start, fs_path_len(name));
2015
2016 out:
2017         fs_path_free(name);
2018         return ret;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2023  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2024  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2025  * In case of error, nce is kfreed.
2026  */
2027 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2028                              struct name_cache_entry *nce)
2029 {
2030         int ret = 0;
2031         struct list_head *nce_head;
2032
2033         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2034                         (unsigned long)nce->ino);
2035         if (!nce_head) {
2036                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2037                 if (!nce_head) {
2038                         kfree(nce);
2039                         return -ENOMEM;
2040                 }
2041                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2042
2043                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2044                 if (ret < 0) {
2045                         kfree(nce_head);
2046                         kfree(nce);
2047                         return ret;
2048                 }
2049         }
2050         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2051         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2052         sctx->name_cache_size++;
2053
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2058                               struct name_cache_entry *nce)
2059 {
2060         struct list_head *nce_head;
2061
2062         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2063                         (unsigned long)nce->ino);
2064         if (!nce_head) {
2065                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2066               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2067                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2068         }
2069
2070         list_del(&nce->radix_list);
2071         list_del(&nce->list);
2072         sctx->name_cache_size--;
2073
2074         /*
2075          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2076          */
2077         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2078                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2079                 kfree(nce_head);
2080         }
2081 }
2082
2083 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2084                                                     u64 ino, u64 gen)
2085 {
2086         struct list_head *nce_head;
2087         struct name_cache_entry *cur;
2088
2089         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2090         if (!nce_head)
2091                 return NULL;
2092
2093         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2094                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2095                         return cur;
2096         }
2097         return NULL;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2102  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2103  */
2104 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2105 {
2106         list_del(&nce->list);
2107         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2108 }
2109
2110 /*
2111  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2112  */
2113 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2114 {
2115         struct name_cache_entry *nce;
2116
2117         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2118                 return;
2119
2120         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2121                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2122                                 struct name_cache_entry, list);
2123                 name_cache_delete(sctx, nce);
2124                 kfree(nce);
2125         }
2126 }
2127
2128 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2129 {
2130         struct name_cache_entry *nce;
2131
2132         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2133                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2134                                 struct name_cache_entry, list);
2135                 name_cache_delete(sctx, nce);
2136                 kfree(nce);
2137         }
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2142  * Returns 0 if it succeeded.
2143  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2144  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2145  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2146  * Returns <0 in case of error.
2147  */
2148 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2149                                      u64 ino, u64 gen,
2150                                      u64 *parent_ino,
2151                                      u64 *parent_gen,
2152                                      struct fs_path *dest)
2153 {
2154         int ret;
2155         int nce_ret;
2156         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2157
2158         /*
2159          * First check if we already did a call to this function with the same
2160          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2161          * return the cached result.
2162          */
2163         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2164         if (nce) {
2165                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2166                         name_cache_delete(sctx, nce);
2167                         kfree(nce);
2168                         nce = NULL;
2169                 } else {
2170                         name_cache_used(sctx, nce);
2171                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2172                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2173                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2174                         if (ret < 0)
2175                                 goto out;
2176                         ret = nce->ret;
2177                         goto out;
2178                 }
2179         }
2180
2181         /*
2182          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2183          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2184          * __record_new_ref
2185          */
2186         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2187         if (ret < 0)
2188                 goto out;
2189
2190         if (!ret) {
2191                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2192                 if (ret < 0)
2193                         goto out;
2194                 ret = 1;
2195                 goto out_cache;
2196         }
2197
2198         /*
2199          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2200          * send_root or parent_root for ref lookup.
2201          */
2202         if (ino < sctx->send_progress)
2203                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2204                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2205         else
2206                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2207                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2208         if (ret < 0)
2209                 goto out;
2210
2211         /*
2212          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2213          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2214          */
2215         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2216                         dest->start, dest->end - dest->start);
2217         if (ret < 0)
2218                 goto out;
2219         if (ret) {
2220                 fs_path_reset(dest);
2221                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2222                 if (ret < 0)
2223                         goto out;
2224                 ret = 1;
2225         }
2226
2227 out_cache:
2228         /*
2229          * Store the result of the lookup in the name cache.
2230          */
2231         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2232         if (!nce) {
2233                 ret = -ENOMEM;
2234                 goto out;
2235         }
2236
2237         nce->ino = ino;
2238         nce->gen = gen;
2239         nce->parent_ino = *parent_ino;
2240         nce->parent_gen = *parent_gen;
2241         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2242         nce->ret = ret;
2243         strcpy(nce->name, dest->start);
2244
2245         if (ino < sctx->send_progress)
2246                 nce->need_later_update = 0;
2247         else
2248                 nce->need_later_update = 1;
2249
2250         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2251         if (nce_ret < 0)
2252                 ret = nce_ret;
2253         name_cache_clean_unused(sctx);
2254
2255 out:
2256         return ret;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2261  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2262  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2263  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2264  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2265  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2266  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2267  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2268  *
2269  * When do we have orphan inodes:
2270  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2271  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2272  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2273  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2274  *    orphan directory.
2275  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2276  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2277  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2278  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2279  *    the orphan inode.
2280  *
2281  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2282  * would be.
2283  */
2284 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2285                         struct fs_path *dest)
2286 {
2287         int ret = 0;
2288         struct fs_path *name = NULL;
2289         u64 parent_inode = 0;
2290         u64 parent_gen = 0;
2291         int stop = 0;
2292
2293         name = fs_path_alloc();
2294         if (!name) {
2295                 ret = -ENOMEM;
2296                 goto out;
2297         }
2298
2299         dest->reversed = 1;
2300         fs_path_reset(dest);
2301
2302         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2303                 struct waiting_dir_move *wdm;
2304
2305                 fs_path_reset(name);
2306
2307                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2308                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2309                         if (ret < 0)
2310                                 goto out;
2311                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2312                         break;
2313                 }
2314
2315                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2316                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2317                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2318                         stop = 1;
2319                 } else if (wdm) {
2320                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2321                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2322                 } else {
2323                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2324                                                         &parent_inode,
2325                                                         &parent_gen, name);
2326                         if (ret)
2327                                 stop = 1;
2328                 }
2329
2330                 if (ret < 0)
2331                         goto out;
2332
2333                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2334                 if (ret < 0)
2335                         goto out;
2336
2337                 ino = parent_inode;
2338                 gen = parent_gen;
2339         }
2340
2341 out:
2342         fs_path_free(name);
2343         if (!ret)
2344                 fs_path_unreverse(dest);
2345         return ret;
2346 }
2347
2348 /*
2349  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2350  */
2351 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2352 {
2353         int ret;
2354         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2355         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2356         struct btrfs_path *path;
2357         struct btrfs_key key;
2358         struct btrfs_root_ref *ref;
2359         struct extent_buffer *leaf;
2360         char *name = NULL;
2361         int namelen;
2362
2363         path = btrfs_alloc_path();
2364         if (!path)
2365                 return -ENOMEM;
2366
2367         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2368         if (!name) {
2369                 btrfs_free_path(path);
2370                 return -ENOMEM;
2371         }
2372
2373         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2374         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2375         key.offset = 0;
2376
2377         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2378                                 &key, path, 1, 0);
2379         if (ret < 0)
2380                 goto out;
2381         if (ret) {
2382                 ret = -ENOENT;
2383                 goto out;
2384         }
2385
2386         leaf = path->nodes[0];
2387         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2388         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2389             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2390                 ret = -ENOENT;
2391                 goto out;
2392         }
2393         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2394         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2395         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2396         btrfs_release_path(path);
2397
2398         if (parent_root) {
2399                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2400                 if (ret < 0)
2401                         goto out;
2402         } else {
2403                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2404                 if (ret < 0)
2405                         goto out;
2406         }
2407
2408         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2409
2410         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2411                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2412                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2413         else
2414                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2415                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2416
2417         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2418                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2419         if (parent_root) {
2420                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2421                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2422                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2423                 else
2424                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2425                                      parent_root->root_item.uuid);
2426                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2427                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2428         }
2429
2430         ret = send_cmd(sctx);
2431
2432 tlv_put_failure:
2433 out:
2434         btrfs_free_path(path);
2435         kfree(name);
2436         return ret;
2437 }
2438
2439 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2440 {
2441         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2442         int ret = 0;
2443         struct fs_path *p;
2444
2445         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2446
2447         p = fs_path_alloc();
2448         if (!p)
2449                 return -ENOMEM;
2450
2451         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2452         if (ret < 0)
2453                 goto out;
2454
2455         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2456         if (ret < 0)
2457                 goto out;
2458         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2459         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2460
2461         ret = send_cmd(sctx);
2462
2463 tlv_put_failure:
2464 out:
2465         fs_path_free(p);
2466         return ret;
2467 }
2468
2469 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2470 {
2471         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2472         int ret = 0;
2473         struct fs_path *p;
2474
2475         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2476
2477         p = fs_path_alloc();
2478         if (!p)
2479                 return -ENOMEM;
2480
2481         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2482         if (ret < 0)
2483                 goto out;
2484
2485         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2486         if (ret < 0)
2487                 goto out;
2488         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2489         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2490
2491         ret = send_cmd(sctx);
2492
2493 tlv_put_failure:
2494 out:
2495         fs_path_free(p);
2496         return ret;
2497 }
2498
2499 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2500 {
2501         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2502         int ret = 0;
2503         struct fs_path *p;
2504
2505         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2506                     ino, uid, gid);
2507
2508         p = fs_path_alloc();
2509         if (!p)
2510                 return -ENOMEM;
2511
2512         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2513         if (ret < 0)
2514                 goto out;
2515
2516         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2517         if (ret < 0)
2518                 goto out;
2519         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2520         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2521         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2522
2523         ret = send_cmd(sctx);
2524
2525 tlv_put_failure:
2526 out:
2527         fs_path_free(p);
2528         return ret;
2529 }
2530
2531 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2532 {
2533         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2534         int ret = 0;
2535         struct fs_path *p = NULL;
2536         struct btrfs_inode_item *ii;
2537         struct btrfs_path *path = NULL;
2538         struct extent_buffer *eb;
2539         struct btrfs_key key;
2540         int slot;
2541
2542         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2543
2544         p = fs_path_alloc();
2545         if (!p)
2546                 return -ENOMEM;
2547
2548         path = alloc_path_for_send();
2549         if (!path) {
2550                 ret = -ENOMEM;
2551                 goto out;
2552         }
2553
2554         key.objectid = ino;
2555         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2556         key.offset = 0;
2557         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2558         if (ret > 0)
2559                 ret = -ENOENT;
2560         if (ret < 0)
2561                 goto out;
2562
2563         eb = path->nodes[0];
2564         slot = path->slots[0];
2565         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2566
2567         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2568         if (ret < 0)
2569                 goto out;
2570
2571         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2572         if (ret < 0)
2573                 goto out;
2574         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2575         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2576         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2577         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2578         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2579
2580         ret = send_cmd(sctx);
2581
2582 tlv_put_failure:
2583 out:
2584         fs_path_free(p);
2585         btrfs_free_path(path);
2586         return ret;
2587 }
2588
2589 /*
2590  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2591  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2592  * is created as orphan.
2593  */
2594 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2595 {
2596         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2597         int ret = 0;
2598         struct fs_path *p;
2599         int cmd;
2600         u64 gen;
2601         u64 mode;
2602         u64 rdev;
2603
2604         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2605
2606         p = fs_path_alloc();
2607         if (!p)
2608                 return -ENOMEM;
2609
2610         if (ino != sctx->cur_ino) {
2611                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2612                                      NULL, NULL, &rdev);
2613                 if (ret < 0)
2614                         goto out;
2615         } else {
2616                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2617                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2618                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2619         }
2620
2621         if (S_ISREG(mode)) {
2622                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2623         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2624                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2625         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2626                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2627         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2628                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2629         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2630                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2631         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2632                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2633         } else {
2634                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2635                                 (int)(mode & S_IFMT));
2636                 ret = -EOPNOTSUPP;
2637                 goto out;
2638         }
2639
2640         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2641         if (ret < 0)
2642                 goto out;
2643
2644         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2645         if (ret < 0)
2646                 goto out;
2647
2648         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2649         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2650
2651         if (S_ISLNK(mode)) {
2652                 fs_path_reset(p);
2653                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2654                 if (ret < 0)
2655                         goto out;
2656                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2657         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2658                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2659                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2660                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2661         }
2662
2663         ret = send_cmd(sctx);
2664         if (ret < 0)
2665                 goto out;
2666
2667
2668 tlv_put_failure:
2669 out:
2670         fs_path_free(p);
2671         return ret;
2672 }
2673
2674 /*
2675  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2676  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2677  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2678  */
2679 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2680 {
2681         int ret = 0;
2682         struct btrfs_path *path = NULL;
2683         struct btrfs_key key;
2684         struct btrfs_key found_key;
2685         struct btrfs_key di_key;
2686         struct extent_buffer *eb;
2687         struct btrfs_dir_item *di;
2688         int slot;
2689
2690         path = alloc_path_for_send();
2691         if (!path) {
2692                 ret = -ENOMEM;
2693                 goto out;
2694         }
2695
2696         key.objectid = dir;
2697         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2698         key.offset = 0;
2699         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2700         if (ret < 0)
2701                 goto out;
2702
2703         while (1) {
2704                 eb = path->nodes[0];
2705                 slot = path->slots[0];
2706                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2707                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2708                         if (ret < 0) {
2709                                 goto out;
2710                         } else if (ret > 0) {
2711                                 ret = 0;
2712                                 break;
2713                         }
2714                         continue;
2715                 }
2716
2717                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2718                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2719                     found_key.type != key.type) {
2720                         ret = 0;
2721                         goto out;
2722                 }
2723
2724                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2725                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2726
2727                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2728                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2729                         ret = 1;
2730                         goto out;
2731                 }
2732
2733                 path->slots[0]++;
2734         }
2735
2736 out:
2737         btrfs_free_path(path);
2738         return ret;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * Only creates the inode if it is:
2743  * 1. Not a directory
2744  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2745  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2746  */
2747 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2748 {
2749         int ret;
2750
2751         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2752                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2753                 if (ret < 0)
2754                         goto out;
2755                 if (ret) {
2756                         ret = 0;
2757                         goto out;
2758                 }
2759         }
2760
2761         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2762         if (ret < 0)
2763                 goto out;
2764
2765 out:
2766         return ret;
2767 }
2768
2769 struct recorded_ref {
2770         struct list_head list;
2771         char *name;
2772         struct fs_path *full_path;
2773         u64 dir;
2774         u64 dir_gen;
2775         int name_len;
2776 };
2777
2778 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2779 {
2780         ref->full_path = path;
2781         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2782         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2783 }
2784
2785 /*
2786  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2787  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2788  * This function is a helper to record one ref.
2789  */
2790 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2791                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2792 {
2793         struct recorded_ref *ref;
2794
2795         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2796         if (!ref)
2797                 return -ENOMEM;
2798
2799         ref->dir = dir;
2800         ref->dir_gen = dir_gen;
2801         set_ref_path(ref, path);
2802         list_add_tail(&ref->list, head);
2803         return 0;
2804 }
2805
2806 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2807 {
2808         struct recorded_ref *new;
2809
2810         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2811         if (!new)
2812                 return -ENOMEM;
2813
2814         new->dir = ref->dir;
2815         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2816         new->full_path = NULL;
2817         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2818         list_add_tail(&new->list, list);
2819         return 0;
2820 }
2821
2822 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2823 {
2824         struct recorded_ref *cur;
2825
2826         while (!list_empty(head)) {
2827                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2828                 fs_path_free(cur->full_path);
2829                 list_del(&cur->list);
2830                 kfree(cur);
2831         }
2832 }
2833
2834 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2835 {
2836         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2837         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2838 }
2839
2840 /*
2841  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2842  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2843  * directories.
2844  */
2845 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2846                           struct fs_path *path)
2847 {
2848         int ret;
2849         struct fs_path *orphan;
2850
2851         orphan = fs_path_alloc();
2852         if (!orphan)
2853                 return -ENOMEM;
2854
2855         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2856         if (ret < 0)
2857                 goto out;
2858
2859         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2860
2861 out:
2862         fs_path_free(orphan);
2863         return ret;
2864 }
2865
2866 static struct orphan_dir_info *
2867 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2868 {
2869         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2870         struct rb_node *parent = NULL;
2871         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2872
2873         while (*p) {
2874                 parent = *p;
2875                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2876                 if (dir_ino < entry->ino) {
2877                         p = &(*p)->rb_left;
2878                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2879                         p = &(*p)->rb_right;
2880                 } else {
2881                         return entry;
2882                 }
2883         }
2884
2885         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2886         if (!odi)
2887                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2888         odi->ino = dir_ino;
2889         odi->gen = 0;
2890         odi->last_dir_index_offset = 0;
2891
2892         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2893         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2894         return odi;
2895 }
2896
2897 static struct orphan_dir_info *
2898 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2899 {
2900         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2901         struct orphan_dir_info *entry;
2902
2903         while (n) {
2904                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2905                 if (dir_ino < entry->ino)
2906                         n = n->rb_left;
2907                 else if (dir_ino > entry->ino)
2908                         n = n->rb_right;
2909                 else
2910                         return entry;
2911         }
2912         return NULL;
2913 }
2914
2915 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2916 {
2917         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2918
2919         return odi != NULL;
2920 }
2921
2922 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2923                                  struct orphan_dir_info *odi)
2924 {
2925         if (!odi)
2926                 return;
2927         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2928         kfree(odi);
2929 }
2930
2931 /*
2932  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2933  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2934  * the dir item was already processed.
2935  */
2936 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2937                      u64 send_progress)
2938 {
2939         int ret = 0;
2940         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2941         struct btrfs_path *path;
2942         struct btrfs_key key;
2943         struct btrfs_key found_key;
2944         struct btrfs_key loc;
2945         struct btrfs_dir_item *di;
2946         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2947
2948         /*
2949          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2950          */
2951         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2952                 return 0;
2953
2954         path = alloc_path_for_send();
2955         if (!path)
2956                 return -ENOMEM;
2957
2958         key.objectid = dir;
2959         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2960         key.offset = 0;
2961
2962         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2963         if (odi)
2964                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2965
2966         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2967         if (ret < 0)
2968                 goto out;
2969
2970         while (1) {
2971                 struct waiting_dir_move *dm;
2972
2973                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2974                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2975                         if (ret < 0)
2976                                 goto out;
2977                         else if (ret > 0)
2978                                 break;
2979                         continue;
2980                 }
2981                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2982                                       path->slots[0]);
2983                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2984                     found_key.type != key.type)
2985                         break;
2986
2987                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2988                                 struct btrfs_dir_item);
2989                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2990
2991                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2992                 if (dm) {
2993                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2994                         if (IS_ERR(odi)) {
2995                                 ret = PTR_ERR(odi);
2996                                 goto out;
2997                         }
2998                         odi->gen = dir_gen;
2999                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3000                         dm->rmdir_ino = dir;
3001                         ret = 0;
3002                         goto out;
3003                 }
3004
3005                 if (loc.objectid > send_progress) {
3006                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
3007                         if (IS_ERR(odi)) {
3008                                 ret = PTR_ERR(odi);
3009                                 goto out;
3010                         }
3011                         odi->gen = dir_gen;
3012                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
3013                         ret = 0;
3014                         goto out;
3015                 }
3016
3017                 path->slots[0]++;
3018         }
3019         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3020
3021         ret = 1;
3022
3023 out:
3024         btrfs_free_path(path);
3025         return ret;
3026 }
3027
3028 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3029 {
3030         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3031
3032         return entry != NULL;
3033 }
3034
3035 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3036 {
3037         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3038         struct rb_node *parent = NULL;
3039         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3040
3041         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3042         if (!dm)
3043                 return -ENOMEM;
3044         dm->ino = ino;
3045         dm->rmdir_ino = 0;
3046         dm->orphanized = orphanized;
3047
3048         while (*p) {
3049                 parent = *p;
3050                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3051                 if (ino < entry->ino) {
3052                         p = &(*p)->rb_left;
3053                 } else if (ino > entry->ino) {
3054                         p = &(*p)->rb_right;
3055                 } else {
3056                         kfree(dm);
3057                         return -EEXIST;
3058                 }
3059         }
3060
3061         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3062         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3063         return 0;
3064 }
3065
3066 static struct waiting_dir_move *
3067 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3068 {
3069         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3070         struct waiting_dir_move *entry;
3071
3072         while (n) {
3073                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3074                 if (ino < entry->ino)
3075                         n = n->rb_left;
3076                 else if (ino > entry->ino)
3077                         n = n->rb_right;
3078                 else
3079                         return entry;
3080         }
3081         return NULL;
3082 }
3083
3084 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3085                                   struct waiting_dir_move *dm)
3086 {
3087         if (!dm)
3088                 return;
3089         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3090         kfree(dm);
3091 }
3092
3093 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3094                                 u64 ino,
3095                                 u64 ino_gen,
3096                                 u64 parent_ino,
3097                                 struct list_head *new_refs,
3098                                 struct list_head *deleted_refs,
3099                                 const bool is_orphan)
3100 {
3101         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3102         struct rb_node *parent = NULL;
3103         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3104         struct recorded_ref *cur;
3105         int exists = 0;
3106         int ret;
3107
3108         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3109         if (!pm)
3110                 return -ENOMEM;
3111         pm->parent_ino = parent_ino;
3112         pm->ino = ino;
3113         pm->gen = ino_gen;
3114         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3115         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3116         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3117
3118         while (*p) {
3119                 parent = *p;
3120                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3121                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3122                         p = &(*p)->rb_left;
3123                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3124                         p = &(*p)->rb_right;
3125                 } else {
3126                         exists = 1;
3127                         break;
3128                 }
3129         }
3130
3131         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3132                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3133                 if (ret < 0)
3134                         goto out;
3135         }
3136         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3137                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3138                 if (ret < 0)
3139                         goto out;
3140         }
3141
3142         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3143         if (ret)
3144                 goto out;
3145
3146         if (exists) {
3147                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3148         } else {
3149                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3150                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3151         }
3152         ret = 0;
3153 out:
3154         if (ret) {
3155                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3156                 kfree(pm);
3157         }
3158         return ret;
3159 }
3160
3161 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3162                                                       u64 parent_ino)
3163 {
3164         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3165         struct pending_dir_move *entry;
3166
3167         while (n) {
3168                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3169                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3170                         n = n->rb_left;
3171                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3172                         n = n->rb_right;
3173                 else
3174                         return entry;
3175         }
3176         return NULL;
3177 }
3178
3179 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3180                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3181 {
3182         int ret = 0;
3183         u64 parent_inode = 0;
3184         u64 parent_gen = 0;
3185         u64 start_ino = ino;
3186
3187         *ancestor_ino = 0;
3188         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3189                 fs_path_reset(name);
3190
3191                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3192                         break;
3193                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3194                         if (*ancestor_ino == 0)
3195                                 *ancestor_ino = ino;
3196                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3197                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3198                 } else {
3199                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3200                                                         &parent_inode,
3201                                                         &parent_gen, name);
3202                         if (ret > 0) {
3203                                 ret = 0;
3204                                 break;
3205                         }
3206                 }
3207                 if (ret < 0)
3208                         break;
3209                 if (parent_inode == start_ino) {
3210                         ret = 1;
3211                         if (*ancestor_ino == 0)
3212                                 *ancestor_ino = ino;
3213                         break;
3214                 }
3215                 ino = parent_inode;
3216                 gen = parent_gen;
3217         }
3218         return ret;
3219 }
3220
3221 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3222 {
3223         struct fs_path *from_path = NULL;
3224         struct fs_path *to_path = NULL;
3225         struct fs_path *name = NULL;
3226         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3227         struct recorded_ref *cur;
3228         u64 parent_ino, parent_gen;
3229         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3230         u64 rmdir_ino = 0;
3231         u64 ancestor;
3232         bool is_orphan;
3233         int ret;
3234
3235         name = fs_path_alloc();
3236         from_path = fs_path_alloc();
3237         if (!name || !from_path) {
3238                 ret = -ENOMEM;
3239                 goto out;
3240         }
3241
3242         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3243         ASSERT(dm);
3244         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3245         is_orphan = dm->orphanized;
3246         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3247
3248         if (is_orphan) {
3249                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3250                                       pm->gen, from_path);
3251         } else {
3252                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3253                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3254                 if (ret < 0)
3255                         goto out;
3256                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3257                                    from_path);
3258                 if (ret < 0)
3259                         goto out;
3260                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3261         }
3262         if (ret < 0)
3263                 goto out;
3264
3265         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3266         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3267         if (ret < 0)
3268                 goto out;
3269         if (ret) {
3270                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3271                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3272                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3273                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3274                                            is_orphan);
3275                 if (ret < 0)
3276                         goto out;
3277                 if (rmdir_ino) {
3278                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3279                         ASSERT(dm);
3280                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3281                 }
3282                 goto out;
3283         }
3284         fs_path_reset(name);
3285         to_path = name;
3286         name = NULL;
3287         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3288         if (ret < 0)
3289                 goto out;
3290
3291         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3292         if (ret < 0)
3293                 goto out;
3294
3295         if (rmdir_ino) {
3296                 struct orphan_dir_info *odi;
3297                 u64 gen;
3298
3299                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3300                 if (!odi) {
3301                         /* already deleted */
3302                         goto finish;
3303                 }
3304                 gen = odi->gen;
3305
3306                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3307                 if (ret < 0)
3308                         goto out;
3309                 if (!ret)
3310                         goto finish;
3311
3312                 name = fs_path_alloc();
3313                 if (!name) {
3314                         ret = -ENOMEM;
3315                         goto out;
3316                 }
3317                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3318                 if (ret < 0)
3319                         goto out;
3320                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3321                 if (ret < 0)
3322                         goto out;
3323         }
3324
3325 finish:
3326         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3327         if (ret < 0)
3328                 goto out;
3329
3330         /*
3331          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3332          * and old parent(s).
3333          */
3334         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3335                 /*
3336                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3337                  */
3338                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3339                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3340                 if (ret == -ENOENT) {
3341                         ret = 0;
3342                         continue;
3343                 }
3344                 if (ret < 0)
3345                         goto out;
3346
3347                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3348                 if (ret < 0)
3349                         goto out;
3350         }
3351
3352 out:
3353         fs_path_free(name);
3354         fs_path_free(from_path);
3355         fs_path_free(to_path);
3356         sctx->send_progress = orig_progress;
3357
3358         return ret;
3359 }
3360
3361 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3362 {
3363         if (!list_empty(&m->list))
3364                 list_del(&m->list);
3365         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3366                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3367         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3368         kfree(m);
3369 }
3370
3371 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3372                                       struct pending_dir_move *moves,
3373                                       struct list_head *stack)
3374 {
3375         if (list_empty(&moves->list)) {
3376                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3377         } else {
3378                 LIST_HEAD(list);
3379                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3380                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3381                 list_splice_tail(&list, stack);
3382         }
3383         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3384                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3385                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3386         }
3387 }
3388
3389 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3390 {
3391         struct pending_dir_move *pm;
3392         struct list_head stack;
3393         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3394         int ret = 0;
3395
3396         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3397         if (!pm)
3398                 return 0;
3399
3400         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3401         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3402
3403         while (!list_empty(&stack)) {
3404                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3405                 parent_ino = pm->ino;
3406                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3407                 free_pending_move(sctx, pm);
3408                 if (ret)
3409                         goto out;
3410                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3411                 if (pm)
3412                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3413         }
3414         return 0;
3415
3416 out:
3417         while (!list_empty(&stack)) {
3418                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3419                 free_pending_move(sctx, pm);
3420         }
3421         return ret;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3426  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3427  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3428  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3429  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3430  *
3431  * Example:
3432  *
3433  * Parent snapshot:
3434  * .                                       (ino 256)
3435  * |---- a/                                (ino 257)
3436  * |     |---- file                        (ino 260)
3437  * |
3438  * |---- b/                                (ino 258)
3439  * |---- c/                                (ino 259)
3440  *
3441  * Send snapshot:
3442  * .                                       (ino 256)
3443  * |---- a/                                (ino 258)
3444  * |---- x/                                (ino 259)
3445  *       |---- y/                          (ino 257)
3446  *             |----- file                 (ino 260)
3447  *
3448  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3449  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3450  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3451  * must issue is:
3452  *
3453  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3454  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3455  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3456  *
3457  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3458  * be done right away and < 0 on error.
3459  */
3460 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3461                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3462                                   const bool is_orphan)
3463 {
3464         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3465         struct btrfs_path *path;
3466         struct btrfs_key key;
3467         struct btrfs_key di_key;
3468         struct btrfs_dir_item *di;
3469         u64 left_gen;
3470         u64 right_gen;
3471         int ret = 0;
3472         struct waiting_dir_move *wdm;
3473
3474         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3475                 return 0;
3476
3477         path = alloc_path_for_send();
3478         if (!path)
3479                 return -ENOMEM;
3480
3481         key.objectid = parent_ref->dir;
3482         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3483         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3484
3485         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3486         if (ret < 0) {
3487                 goto out;
3488         } else if (ret > 0) {
3489                 ret = 0;
3490                 goto out;
3491         }
3492
3493         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3494                                        parent_ref->name_len);
3495         if (!di) {
3496                 ret = 0;
3497                 goto out;
3498         }
3499         /*
3500          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3501          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3502          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3503          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3504          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3505          * that it happens after that other inode is renamed.
3506          */
3507         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3508         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3509                 ret = 0;
3510                 goto out;
3511         }
3512
3513         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3514                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3515         if (ret < 0)
3516                 goto out;
3517         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3518                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3519         if (ret < 0) {
3520                 if (ret == -ENOENT)
3521                         ret = 0;
3522                 goto out;
3523         }
3524
3525         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3526         if (right_gen != left_gen) {
3527                 ret = 0;
3528                 goto out;
3529         }
3530
3531         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3532         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3533                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3534                                            sctx->cur_ino,
3535                                            sctx->cur_inode_gen,
3536                                            di_key.objectid,
3537                                            &sctx->new_refs,
3538                                            &sctx->deleted_refs,
3539                                            is_orphan);
3540                 if (!ret)
3541                         ret = 1;
3542         }
3543 out:
3544         btrfs_free_path(path);
3545         return ret;
3546 }
3547
3548 /*
3549  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3550  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3551  */
3552 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3553                              const u64 ino1,
3554                              const u64 ino1_gen,
3555                              const u64 ino2,
3556                              const u64 ino2_gen,
3557                              struct fs_path *fs_path)
3558 {
3559         u64 ino = ino2;
3560
3561         if (ino1 == ino2)
3562                 return ino1_gen == ino2_gen;
3563
3564         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3565                 u64 parent;
3566                 u64 parent_gen;
3567                 int ret;
3568
3569                 fs_path_reset(fs_path);
3570                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3571                 if (ret < 0)
3572                         return ret;
3573                 if (parent == ino1)
3574                         return parent_gen == ino1_gen;
3575                 ino = parent;
3576         }
3577         return 0;
3578 }
3579
3580 /*
3581  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3582  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3583  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3584  */
3585 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3586                        const u64 ino1,
3587                        const u64 ino1_gen,
3588                        const u64 ino2,
3589                        struct fs_path *fs_path)
3590 {
3591         bool free_fs_path = false;
3592         int ret = 0;
3593         struct btrfs_path *path = NULL;
3594         struct btrfs_key key;
3595
3596         if (!fs_path) {
3597                 fs_path = fs_path_alloc();
3598                 if (!fs_path)
3599                         return -ENOMEM;
3600                 free_fs_path = true;
3601         }
3602
3603         path = alloc_path_for_send();
3604         if (!path) {
3605                 ret = -ENOMEM;
3606                 goto out;
3607         }
3608
3609         key.objectid = ino2;
3610         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3611         key.offset = 0;
3612
3613         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3614         if (ret < 0)
3615                 goto out;
3616
3617         while (true) {
3618                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3619                 int slot = path->slots[0];
3620                 u32 cur_offset = 0;
3621                 u32 item_size;
3622
3623                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3624                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3625                         if (ret < 0)
3626                                 goto out;
3627                         if (ret > 0)
3628                                 break;
3629                         continue;
3630                 }
3631
3632                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3633                 if (key.objectid != ino2)
3634                         break;
3635                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3636                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3637                         break;
3638
3639                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3640                 while (cur_offset < item_size) {
3641                         u64 parent;
3642                         u64 parent_gen;
3643
3644                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3645                                 unsigned long ptr;
3646                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3647
3648                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3649                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3650                                         (ptr + cur_offset);
3651                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3652                                                                    extref);
3653                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3654                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3655                                                                   extref);
3656                         } else {
3657                                 parent = key.offset;
3658                                 cur_offset = item_size;
3659                         }
3660
3661                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3662                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3663                         if (ret < 0)
3664                                 goto out;
3665                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3666                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3667                         if (ret)
3668                                 goto out;
3669                 }
3670                 path->slots[0]++;
3671         }
3672         ret = 0;
3673  out:
3674         btrfs_free_path(path);
3675         if (free_fs_path)
3676                 fs_path_free(fs_path);
3677         return ret;
3678 }
3679
3680 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3681                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3682                                 const bool is_orphan)
3683 {
3684         int ret = 0;
3685         u64 ino = parent_ref->dir;
3686         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3687         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3688         struct fs_path *path_before = NULL;
3689         struct fs_path *path_after = NULL;
3690         int len1, len2;
3691
3692         path_after = fs_path_alloc();
3693         path_before = fs_path_alloc();
3694         if (!path_after || !path_before) {
3695                 ret = -ENOMEM;
3696                 goto out;
3697         }
3698
3699         /*
3700          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3701          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3702          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3703          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3704          * at get_cur_path()).
3705          */
3706         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3707                 u64 parent_ino_after_gen;
3708
3709                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3710                         /*
3711                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3712                          * parent root, we need to delay the rename of the
3713                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3714                          * because we can end up with a circular dependency
3715                          * of renames, resulting in some directories never
3716                          * getting the respective rename operations issued in
3717                          * the send stream or getting into infinite path build
3718                          * loops.
3719                          */
3720                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3721                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3722                                           ino, path_before);
3723                         if (ret)
3724                                 break;
3725                 }
3726
3727                 fs_path_reset(path_before);
3728                 fs_path_reset(path_after);
3729
3730                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3731                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3732                 if (ret < 0)
3733                         goto out;
3734                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3735                                     NULL, path_before);
3736                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3737                         goto out;
3738                 } else if (ret == -ENOENT) {
3739                         ret = 0;
3740                         break;
3741                 }
3742
3743                 len1 = fs_path_len(path_before);
3744                 len2 = fs_path_len(path_after);
3745                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3746                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3747                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3748                         u64 parent_ino_gen;
3749
3750                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3751                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3752                                              NULL);
3753                         if (ret < 0)
3754                                 goto out;
3755                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3756                                 ret = 1;
3757                                 break;
3758                         }
3759                 }
3760                 ino = parent_ino_after;
3761                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3762         }
3763
3764 out:
3765         fs_path_free(path_before);
3766         fs_path_free(path_after);
3767
3768         if (ret == 1) {
3769                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3770                                            sctx->cur_ino,
3771                                            sctx->cur_inode_gen,
3772                                            ino,
3773                                            &sctx->new_refs,
3774                                            &sctx->deleted_refs,
3775                                            is_orphan);
3776                 if (!ret)
3777                         ret = 1;
3778         }
3779
3780         return ret;
3781 }
3782
3783 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3784 {
3785         int ret;
3786         struct fs_path *new_path;
3787
3788         /*
3789          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3790          * we use here a new path.
3791          */
3792         new_path = fs_path_alloc();
3793         if (!new_path)
3794                 return -ENOMEM;
3795
3796         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3797         if (ret < 0) {
3798                 fs_path_free(new_path);
3799                 return ret;
3800         }
3801         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3802         if (ret < 0) {
3803                 fs_path_free(new_path);
3804                 return ret;
3805         }
3806
3807         fs_path_free(ref->full_path);
3808         set_ref_path(ref, new_path);
3809
3810         return 0;
3811 }
3812
3813 /*
3814  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3815  */
3816 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3817 {
3818         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3819         int ret = 0;
3820         struct recorded_ref *cur;
3821         struct recorded_ref *cur2;
3822         struct list_head check_dirs;
3823         struct fs_path *valid_path = NULL;
3824         u64 ow_inode = 0;
3825         u64 ow_gen;
3826         u64 ow_mode;
3827         int did_overwrite = 0;
3828         int is_orphan = 0;
3829         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3830         bool can_rename = true;
3831         bool orphanized_dir = false;
3832         bool orphanized_ancestor = false;
3833
3834         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3835
3836         /*
3837          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3838          * which is always '..'
3839          */
3840         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3841         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3842
3843         valid_path = fs_path_alloc();
3844         if (!valid_path) {
3845                 ret = -ENOMEM;
3846                 goto out;
3847         }
3848
3849         /*
3850          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3851          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3852          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3853          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3854          * this point in time.
3855          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3856          * orphan name in this case.
3857          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3858          * gets moved around.
3859          */
3860         if (!sctx->cur_inode_new) {
3861                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3862                                 sctx->cur_inode_gen);
3863                 if (ret < 0)
3864                         goto out;
3865                 if (ret)
3866                         did_overwrite = 1;
3867         }
3868         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3869                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3870                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3871                 if (ret < 0)
3872                         goto out;
3873                 is_orphan = 1;
3874         } else {
3875                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3876                                 valid_path);
3877                 if (ret < 0)
3878                         goto out;
3879         }
3880
3881         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3882                 /*
3883                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3884                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3885                  * than the current inum. To handle this case, we create the
3886                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3887                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3888                  */
3889                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3890                 if (ret < 0)
3891                         goto out;
3892                 if (ret == inode_state_will_create) {
3893                         ret = 0;
3894                         /*
3895                          * First check if any of the current inodes refs did
3896                          * already create the dir.
3897                          */
3898                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3899                                 if (cur == cur2)
3900                                         break;
3901                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3902                                         ret = 1;
3903                                         break;
3904                                 }
3905                         }
3906
3907                         /*
3908                          * If that did not happen, check if a previous inode
3909                          * did already create the dir.
3910                          */
3911                         if (!ret)
3912                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3913                         if (ret < 0)
3914                                 goto out;
3915                         if (!ret) {
3916                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3917                                 if (ret < 0)
3918                                         goto out;
3919                         }
3920                 }
3921
3922                 /*
3923                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3924                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3925                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3926                  * not the first ref, simply unlink it.
3927                  */
3928                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3929                                 cur->name, cur->name_len,
3930                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3931                 if (ret < 0)
3932                         goto out;
3933                 if (ret) {
3934                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3935                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3936                                            cur->name_len);
3937                         if (ret < 0)
3938                                 goto out;
3939                         if (ret) {
3940                                 struct name_cache_entry *nce;
3941                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3942
3943                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3944                                                 cur->full_path);
3945                                 if (ret < 0)
3946                                         goto out;
3947                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3948                                         orphanized_dir = true;
3949
3950                                 /*
3951                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3952                                  * make sure that its orphanized name is used in
3953                                  * the source path when performing its rename
3954                                  * operation.
3955                                  */
3956                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3957                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3958                                                                    ow_inode);
3959                                         ASSERT(wdm);
3960                                         wdm->orphanized = true;
3961                                 }
3962
3963                                 /*
3964                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3965                                  * name from the name cache. This is because the
3966                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3967                                  * other inode that will be orphanized as well
3968                                  * later and has an inode number greater than
3969                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3970                                  * future name lookups from using the old name
3971                                  * and get instead the orphan name.
3972                                  */
3973                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3974                                 if (nce) {
3975                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3976                                         kfree(nce);
3977                                 }
3978
3979                                 /*
3980                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3981                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3982                                  * current path of cur_ino) again because it
3983                                  * might contain the pre-orphanization name of
3984                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3985                                  */
3986                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3987                                                   ow_inode, ow_gen,
3988                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3989                                 if (ret > 0) {
3990                                         orphanized_ancestor = true;
3991                                         fs_path_reset(valid_path);
3992                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3993                                                            sctx->cur_inode_gen,
3994                                                            valid_path);
3995                                 }
3996                                 if (ret < 0)
3997                                         goto out;
3998                         } else {
3999                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4000                                 if (ret < 0)
4001                                         goto out;
4002                         }
4003                 }
4004
4005                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4006                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4007                         if (ret < 0)
4008                                 goto out;
4009                         if (ret == 1) {
4010                                 can_rename = false;
4011                                 *pending_move = 1;
4012                         }
4013                 }
4014
4015                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4016                     can_rename) {
4017                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4018                         if (ret < 0)
4019                                 goto out;
4020                         if (ret == 1) {
4021                                 can_rename = false;
4022                                 *pending_move = 1;
4023                         }
4024                 }
4025
4026                 /*
4027                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4028                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4029                  * it depending on the inode mode.
4030                  */
4031                 if (is_orphan && can_rename) {
4032                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4033                         if (ret < 0)
4034                                 goto out;
4035                         is_orphan = 0;
4036                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4037                         if (ret < 0)
4038                                 goto out;
4039                 } else if (can_rename) {
4040                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4041                                 /*
4042                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4043                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4044                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4045                                  */
4046                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4047                                                   cur->full_path);
4048                                 if (!ret)
4049                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4050                                                            cur->full_path);
4051                                 if (ret < 0)
4052                                         goto out;
4053                         } else {
4054                                 /*
4055                                  * We might have previously orphanized an inode
4056                                  * which is an ancestor of our current inode,
4057                                  * so our reference's full path, which was
4058                                  * computed before any such orphanizations, must
4059                                  * be updated.
4060                                  */
4061                                 if (orphanized_dir) {
4062                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4063                                         if (ret < 0)
4064                                                 goto out;
4065                                 }
4066                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4067                                                 valid_path);
4068                                 if (ret < 0)
4069                                         goto out;
4070                         }
4071                 }
4072                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4073                 if (ret < 0)
4074                         goto out;
4075         }
4076
4077         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4078                 /*
4079                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4080                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4081                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4082                  * See the use of check_dirs for more details.
4083                  */
4084                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4085                                 sctx->cur_ino);
4086                 if (ret < 0)
4087                         goto out;
4088                 if (ret) {
4089                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4090                         if (ret < 0)
4091                                 goto out;
4092                 } else if (!is_orphan) {
4093                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4094                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4095                         if (ret < 0)
4096                                 goto out;
4097                         is_orphan = 1;
4098                 }
4099
4100                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4101                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4102                         if (ret < 0)
4103                                 goto out;
4104                 }
4105         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4106                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4107                 /*
4108                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4109                  */
4110                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4111                                 list);
4112                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4113                 if (ret < 0)
4114                         goto out;
4115         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4116                 /*
4117                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4118                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4119                  * inodes.
4120                  */
4121                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4122                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4123                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4124                                         cur->name, cur->name_len);
4125                         if (ret < 0)
4126                                 goto out;
4127                         if (!ret) {
4128                                 /*
4129                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4130                                  * to recompute the full path for deleted names,
4131                                  * since any such path was computed before we
4132                                  * processed any references and orphanized any
4133                                  * ancestor inode.
4134                                  */
4135                                 if (orphanized_ancestor) {
4136                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4137                                         if (ret < 0)
4138                                                 goto out;
4139                                 }
4140                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4141                                 if (ret < 0)
4142                                         goto out;
4143                         }
4144                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4145                         if (ret < 0)
4146                                 goto out;
4147                 }
4148                 /*
4149                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4150                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4151                  * of this inode and no new refs were added for the current
4152                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4153                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4154                  * places.
4155                  */
4156                 if (is_orphan) {
4157                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4158                         if (ret < 0)
4159                                 goto out;
4160                 }
4161         }
4162
4163         /*
4164          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4165          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4166          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4167          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4168          */
4169         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4170                 /*
4171                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4172                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4173                  * The dir will be processed later.
4174                  */
4175                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4176                         continue;
4177
4178                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4179                 if (ret < 0)
4180                         goto out;
4181
4182                 if (ret == inode_state_did_create ||
4183                     ret == inode_state_no_change) {
4184                         /* TODO delayed utimes */
4185                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4186                         if (ret < 0)
4187                                 goto out;
4188                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4189                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4190                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4191                                         sctx->cur_ino);
4192                         if (ret < 0)
4193                                 goto out;
4194                         if (ret) {
4195                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4196                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4197                                 if (ret < 0)
4198                                         goto out;
4199                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4200                                 if (ret < 0)
4201                                         goto out;
4202                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4203                         }
4204                 }
4205         }
4206
4207         ret = 0;
4208
4209 out:
4210         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4211         free_recorded_refs(sctx);
4212         fs_path_free(valid_path);
4213         return ret;
4214 }
4215
4216 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4217                       void *ctx, struct list_head *refs)
4218 {
4219         int ret = 0;
4220         struct send_ctx *sctx = ctx;
4221         struct fs_path *p;
4222         u64 gen;
4223
4224         p = fs_path_alloc();
4225         if (!p)
4226                 return -ENOMEM;
4227
4228         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4229                         NULL, NULL);
4230         if (ret < 0)
4231                 goto out;
4232
4233         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4234         if (ret < 0)
4235                 goto out;
4236         ret = fs_path_add_path(p, name);
4237         if (ret < 0)
4238                 goto out;
4239
4240         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4241
4242 out:
4243         if (ret)
4244                 fs_path_free(p);
4245         return ret;
4246 }
4247
4248 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4249                             struct fs_path *name,
4250                             void *ctx)
4251 {
4252         struct send_ctx *sctx = ctx;
4253         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4254 }
4255
4256
4257 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4258                                 struct fs_path *name,
4259                                 void *ctx)
4260 {
4261         struct send_ctx *sctx = ctx;
4262         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4263                           &sctx->deleted_refs);
4264 }
4265
4266 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4267 {
4268         int ret;
4269
4270         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4271                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4272         if (ret < 0)
4273                 goto out;
4274         ret = 0;
4275
4276 out:
4277         return ret;
4278 }
4279
4280 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4281 {
4282         int ret;
4283
4284         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4285                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4286         if (ret < 0)
4287                 goto out;
4288         ret = 0;
4289
4290 out:
4291         return ret;
4292 }
4293
4294 struct find_ref_ctx {
4295         u64 dir;
4296         u64 dir_gen;
4297         struct btrfs_root *root;
4298         struct fs_path *name;
4299         int found_idx;
4300 };
4301
4302 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4303                        struct fs_path *name,
4304                        void *ctx_)
4305 {
4306         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4307         u64 dir_gen;
4308         int ret;
4309
4310         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4311             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4312                 /*
4313                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4314                  * else matches.
4315                  */
4316                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4317                                      NULL, NULL, NULL);
4318                 if (ret)
4319                         return ret;
4320                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4321                         return 0;
4322                 ctx->found_idx = num;
4323                 return 1;
4324         }
4325         return 0;
4326 }
4327
4328 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4329                      struct btrfs_path *path,
4330                      struct btrfs_key *key,
4331                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4332 {
4333         int ret;
4334         struct find_ref_ctx ctx;
4335
4336         ctx.dir = dir;
4337         ctx.name = name;
4338         ctx.dir_gen = dir_gen;
4339         ctx.found_idx = -1;
4340         ctx.root = root;
4341
4342         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4343         if (ret < 0)
4344                 return ret;
4345
4346         if (ctx.found_idx == -1)
4347                 return -ENOENT;
4348
4349         return ctx.found_idx;
4350 }
4351
4352 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4353                                     struct fs_path *name,
4354                                     void *ctx)
4355 {
4356         u64 dir_gen;
4357         int ret;
4358         struct send_ctx *sctx = ctx;
4359
4360         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4361                              NULL, NULL, NULL);
4362         if (ret)
4363                 return ret;
4364
4365         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4366                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4367         if (ret == -ENOENT)
4368                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4369         else if (ret > 0)
4370                 ret = 0;
4371
4372         return ret;
4373 }
4374
4375 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4376                                         struct fs_path *name,
4377                                         void *ctx)
4378 {
4379         u64 dir_gen;
4380         int ret;
4381         struct send_ctx *sctx = ctx;
4382
4383         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4384                              NULL, NULL, NULL);
4385         if (ret)
4386                 return ret;
4387
4388         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4389                         dir, dir_gen, name);
4390         if (ret == -ENOENT)
4391                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4392         else if (ret > 0)
4393                 ret = 0;
4394
4395         return ret;
4396 }
4397
4398 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4399 {
4400         int ret = 0;
4401
4402         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4403                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4404         if (ret < 0)
4405                 goto out;
4406         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4407                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4408         if (ret < 0)
4409                 goto out;
4410         ret = 0;
4411
4412 out:
4413         return ret;
4414 }
4415
4416 /*
4417  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4418  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4419  */
4420 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4421                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4422 {
4423         int ret;
4424         struct btrfs_root *root;
4425         struct btrfs_path *path;
4426         struct btrfs_key key;
4427         struct btrfs_key found_key;
4428         struct extent_buffer *eb;
4429         int slot;
4430         iterate_inode_ref_t cb;
4431         int pending_move = 0;
4432
4433         path = alloc_path_for_send();
4434         if (!path)
4435                 return -ENOMEM;
4436
4437         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4438                 root = sctx->send_root;
4439                 cb = __record_new_ref;
4440         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4441                 root = sctx->parent_root;
4442                 cb = __record_deleted_ref;
4443         } else {
4444                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4445                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4446                 ret = -EINVAL;
4447                 goto out;
4448         }
4449
4450         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4451         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4452         key.offset = 0;
4453         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4454         if (ret < 0)
4455                 goto out;
4456
4457         while (1) {
4458                 eb = path->nodes[0];
4459                 slot = path->slots[0];
4460                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4461                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4462                         if (ret < 0)
4463                                 goto out;
4464                         else if (ret > 0)
4465                                 break;
4466                         continue;
4467                 }
4468
4469                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4470
4471                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4472                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4473                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4474                         break;
4475
4476                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4477                 if (ret < 0)
4478                         goto out;
4479
4480                 path->slots[0]++;
4481         }
4482         btrfs_release_path(path);
4483
4484         /*
4485          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4486          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4487          * rename the parent directory.
4488          */
4489         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4490 out:
4491         btrfs_free_path(path);
4492         return ret;
4493 }
4494
4495 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4496                           struct fs_path *path,
4497                           const char *name, int name_len,
4498                           const char *data, int data_len)
4499 {
4500         int ret = 0;
4501
4502         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4503         if (ret < 0)
4504                 goto out;
4505
4506         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4507         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4508         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4509
4510         ret = send_cmd(sctx);
4511
4512 tlv_put_failure:
4513 out:
4514         return ret;
4515 }
4516
4517 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4518                           struct fs_path *path,
4519                           const char *name, int name_len)
4520 {
4521         int ret = 0;
4522
4523         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4524         if (ret < 0)
4525                 goto out;
4526
4527         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4528         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4529
4530         ret = send_cmd(sctx);
4531
4532 tlv_put_failure:
4533 out:
4534         return ret;
4535 }
4536
4537 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4538                                const char *name, int name_len,
4539                                const char *data, int data_len,
4540                                u8 type, void *ctx)
4541 {
4542         int ret;
4543         struct send_ctx *sctx = ctx;
4544         struct fs_path *p;
4545         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4546
4547         p = fs_path_alloc();
4548         if (!p)
4549                 return -ENOMEM;
4550
4551         /*
4552          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4553          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4554          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4555          * only contains the version number and no entries.
4556          */
4557         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4558             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4559                 if (data_len == 0) {
4560                         dummy_acl.a_version =
4561                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4562                         data = (char *)&dummy_acl;
4563                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4564                 }
4565         }
4566
4567         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4568         if (ret < 0)
4569                 goto out;
4570
4571         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4572
4573 out:
4574         fs_path_free(p);
4575         return ret;
4576 }
4577
4578 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4579                                    const char *name, int name_len,
4580                                    const char *data, int data_len,
4581                                    u8 type, void *ctx)
4582 {
4583         int ret;
4584         struct send_ctx *sctx = ctx;
4585         struct fs_path *p;
4586
4587         p = fs_path_alloc();
4588         if (!p)
4589                 return -ENOMEM;
4590
4591         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4592         if (ret < 0)
4593                 goto out;
4594
4595         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4596
4597 out:
4598         fs_path_free(p);
4599         return ret;
4600 }
4601
4602 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4603 {
4604         int ret = 0;
4605
4606         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4607                                __process_new_xattr, sctx);
4608
4609         return ret;
4610 }
4611
4612 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4613 {
4614         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4615                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4616 }
4617
4618 struct find_xattr_ctx {
4619         const char *name;
4620         int name_len;
4621         int found_idx;
4622         char *found_data;
4623         int found_data_len;
4624 };
4625
4626 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4627                         const char *name, int name_len,
4628                         const char *data, int data_len,
4629                         u8 type, void *vctx)
4630 {
4631         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4632
4633         if (name_len == ctx->name_len &&
4634             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4635                 ctx->found_idx = num;
4636                 ctx->found_data_len = data_len;
4637                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4638                 if (!ctx->found_data)
4639                         return -ENOMEM;
4640                 return 1;
4641         }
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4646                       struct btrfs_path *path,
4647                       struct btrfs_key *key,
4648                       const char *name, int name_len,
4649                       char **data, int *data_len)
4650 {
4651         int ret;
4652         struct find_xattr_ctx ctx;
4653
4654         ctx.name = name;
4655         ctx.name_len = name_len;
4656         ctx.found_idx = -1;
4657         ctx.found_data = NULL;
4658         ctx.found_data_len = 0;
4659
4660         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4661         if (ret < 0)
4662                 return ret;
4663
4664         if (ctx.found_idx == -1)
4665                 return -ENOENT;
4666         if (data) {
4667                 *data = ctx.found_data;
4668                 *data_len = ctx.found_data_len;
4669         } else {
4670                 kfree(ctx.found_data);
4671         }
4672         return ctx.found_idx;
4673 }
4674
4675
4676 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4677                                        const char *name, int name_len,
4678                                        const char *data, int data_len,
4679                                        u8 type, void *ctx)
4680 {
4681         int ret;
4682         struct send_ctx *sctx = ctx;
4683         char *found_data = NULL;
4684         int found_data_len  = 0;
4685
4686         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4687                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4688                          &found_data_len);
4689         if (ret == -ENOENT) {
4690                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4691                                 data_len, type, ctx);
4692         } else if (ret >= 0) {
4693                 if (data_len != found_data_len ||
4694                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4695                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4696                                         data, data_len, type, ctx);
4697                 } else {
4698                         ret = 0;
4699                 }
4700         }
4701
4702         kfree(found_data);
4703         return ret;
4704 }
4705
4706 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4707                                            const char *name, int name_len,
4708                                            const char *data, int data_len,
4709                                            u8 type, void *ctx)
4710 {
4711         int ret;
4712         struct send_ctx *sctx = ctx;
4713
4714         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4715                          name, name_len, NULL, NULL);
4716         if (ret == -ENOENT)
4717                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4718                                 data_len, type, ctx);
4719         else if (ret >= 0)
4720                 ret = 0;
4721
4722         return ret;
4723 }
4724
4725 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4726 {
4727         int ret = 0;
4728
4729         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4730                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4731         if (ret < 0)
4732                 goto out;
4733         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4734                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4735
4736 out:
4737         return ret;
4738 }
4739
4740 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4741 {
4742         int ret;
4743         struct btrfs_root *root;
4744         struct btrfs_path *path;
4745         struct btrfs_key key;
4746         struct btrfs_key found_key;
4747         struct extent_buffer *eb;
4748         int slot;
4749
4750         path = alloc_path_for_send();
4751         if (!path)
4752                 return -ENOMEM;
4753
4754         root = sctx->send_root;
4755
4756         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4757         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4758         key.offset = 0;
4759         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4760         if (ret < 0)
4761                 goto out;
4762
4763         while (1) {
4764                 eb = path->nodes[0];
4765                 slot = path->slots[0];
4766                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4767                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4768                         if (ret < 0) {
4769                                 goto out;
4770                         } else if (ret > 0) {
4771                                 ret = 0;
4772                                 break;
4773                         }
4774                         continue;
4775                 }
4776
4777                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4778                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4779                     found_key.type != key.type) {
4780                         ret = 0;
4781                         goto out;
4782                 }
4783
4784                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4785                 if (ret < 0)
4786                         goto out;
4787
4788                 path->slots[0]++;
4789         }
4790
4791 out:
4792         btrfs_free_path(path);
4793         return ret;
4794 }
4795
4796 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4797 {
4798         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4799         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4800         struct inode *inode;
4801         struct page *page;
4802         char *addr;
4803         struct btrfs_key key;
4804         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4805         pgoff_t last_index;
4806         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4807         ssize_t ret = 0;
4808
4809         key.objectid = sctx->cur_ino;
4810         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4811         key.offset = 0;
4812
4813         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root);
4814         if (IS_ERR(inode))
4815                 return PTR_ERR(inode);
4816
4817         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4818                 if (offset > i_size_read(inode))
4819                         len = 0;
4820                 else
4821                         len = offset - i_size_read(inode);
4822         }
4823         if (len == 0)
4824                 goto out;
4825
4826         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4827
4828         /* initial readahead */
4829         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4830         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4831
4832         while (index <= last_index) {
4833                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4834                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4835
4836                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4837                 if (!page) {
4838                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4839                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4840
4841                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4842                                         GFP_KERNEL);
4843                         if (!page) {
4844                                 ret = -ENOMEM;
4845                                 break;
4846                         }
4847                 }
4848
4849                 if (PageReadahead(page)) {
4850                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4851                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4852                 }
4853
4854                 if (!PageUptodate(page)) {
4855                         btrfs_readpage(NULL, page);
4856                         lock_page(page);
4857                         if (!PageUptodate(page)) {
4858                                 unlock_page(page);
4859                                 put_page(page);
4860                                 ret = -EIO;
4861                                 break;
4862                         }
4863                 }
4864
4865                 addr = kmap(page);
4866                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4867                 kunmap(page);
4868                 unlock_page(page);
4869                 put_page(page);
4870                 index++;
4871                 pg_offset = 0;
4872                 len -= cur_len;
4873                 ret += cur_len;
4874         }
4875 out:
4876         iput(inode);
4877         return ret;
4878 }
4879
4880 /*
4881  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4882  * user space.
4883  */
4884 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4885 {
4886         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4887         int ret = 0;
4888         struct fs_path *p;
4889         ssize_t num_read = 0;
4890
4891         p = fs_path_alloc();
4892         if (!p)
4893                 return -ENOMEM;
4894
4895         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4896
4897         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4898         if (num_read <= 0) {
4899                 if (num_read < 0)
4900                         ret = num_read;
4901                 goto out;
4902         }
4903
4904         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4905         if (ret < 0)
4906                 goto out;
4907
4908         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4909         if (ret < 0)
4910                 goto out;
4911
4912         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4913         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4914         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4915
4916         ret = send_cmd(sctx);
4917
4918 tlv_put_failure:
4919 out:
4920         fs_path_free(p);
4921         if (ret < 0)
4922                 return ret;
4923         return num_read;
4924 }
4925
4926 /*
4927  * Send a clone command to user space.
4928  */
4929 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4930                       u64 offset, u32 len,
4931                       struct clone_root *clone_root)
4932 {
4933         int ret = 0;
4934         struct fs_path *p;
4935         u64 gen;
4936
4937         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4938                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4939                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
4940                     clone_root->ino, clone_root->offset);
4941
4942         p = fs_path_alloc();
4943         if (!p)
4944                 return -ENOMEM;
4945
4946         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4947         if (ret < 0)
4948                 goto out;
4949
4950         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4951         if (ret < 0)
4952                 goto out;
4953
4954         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4955         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4956         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4957
4958         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4959                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4960                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4961                 if (ret < 0)
4962                         goto out;
4963                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4964         } else {
4965                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4966         }
4967         if (ret < 0)
4968                 goto out;
4969
4970         /*
4971          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4972          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4973          * receive.
4974          *
4975          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4976          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4977          * different host.
4978          */
4979         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4980                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4981                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4982         else
4983                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4984                              clone_root->root->root_item.uuid);
4985         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4986                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4987         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4988         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4989                         clone_root->offset);
4990
4991         ret = send_cmd(sctx);
4992
4993 tlv_put_failure:
4994 out:
4995         fs_path_free(p);
4996         return ret;
4997 }
4998
4999 /*
5000  * Send an update extent command to user space.
5001  */
5002 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5003                               u64 offset, u32 len)
5004 {
5005         int ret = 0;
5006         struct fs_path *p;
5007
5008         p = fs_path_alloc();
5009         if (!p)
5010                 return -ENOMEM;
5011
5012         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5013         if (ret < 0)
5014                 goto out;
5015
5016         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5017         if (ret < 0)
5018                 goto out;
5019
5020         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5021         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5022         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5023
5024         ret = send_cmd(sctx);
5025
5026 tlv_put_failure:
5027 out:
5028         fs_path_free(p);
5029         return ret;
5030 }
5031
5032 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5033 {
5034         struct fs_path *p = NULL;
5035         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5036         u64 len;
5037         int ret = 0;
5038
5039         /*
5040          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5041          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5042          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5043          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5044          */
5045         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5046                 return 0;
5047
5048         /*
5049          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5050          * after the i_size.
5051          */
5052         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5053
5054         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5055                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5056
5057         p = fs_path_alloc();
5058         if (!p)
5059                 return -ENOMEM;
5060         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5061         if (ret < 0)
5062                 goto tlv_put_failure;
5063         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5064         while (offset < end) {
5065                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5066
5067                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5068                 if (ret < 0)
5069                         break;
5070                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5071                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5072                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
5073                 ret = send_cmd(sctx);
5074                 if (ret < 0)
5075                         break;
5076                 offset += len;
5077         }
5078         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5079 tlv_put_failure:
5080         fs_path_free(p);
5081         return ret;
5082 }
5083
5084 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5085                             const u64 offset,
5086                             const u64 len)
5087 {
5088         u64 sent = 0;
5089
5090         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5091                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5092
5093         while (sent < len) {
5094                 u64 size = len - sent;
5095                 int ret;
5096
5097                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
5098                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
5099                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5100                 if (ret < 0)
5101                         return ret;
5102                 if (!ret)
5103                         break;
5104                 sent += ret;
5105         }
5106         return 0;
5107 }
5108
5109 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5110                        struct clone_root *clone_root,
5111                        const u64 disk_byte,
5112                        u64 data_offset,
5113                        u64 offset,
5114                        u64 len)
5115 {
5116         struct btrfs_path *path;
5117         struct btrfs_key key;
5118         int ret;
5119         u64 clone_src_i_size = 0;
5120
5121         /*
5122          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5123          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5124          *
5125          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5126          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5127          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5128          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5129          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5130          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5131          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5132          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5133          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5134          * filesystem has.
5135          */
5136         if (clone_root->offset == 0 &&
5137             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5138                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5139
5140         path = alloc_path_for_send();
5141         if (!path)
5142                 return -ENOMEM;
5143
5144         /*
5145          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5146          * accept clones from these extents.
5147          */
5148         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5149                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5150         btrfs_release_path(path);
5151         if (ret < 0)
5152                 goto out;
5153
5154         /*
5155          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5156          * extent items in the respective range in the source file that
5157          * refer to different extents or if we find holes.
5158          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5159          * operations if needed.
5160          *
5161          * Example:
5162          *
5163          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5164          * mount /dev/sda /mnt
5165          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5166          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5167          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5168          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5169          *
5170          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5171          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5172          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5173          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5174          * the content from bar in the original filesystem.
5175          */
5176         key.objectid = clone_root->ino;
5177         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5178         key.offset = clone_root->offset;
5179         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5180         if (ret < 0)
5181                 goto out;
5182         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5183                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5184                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5185                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5186                         path->slots[0]--;
5187         }
5188
5189         while (true) {
5190                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5191                 int slot = path->slots[0];
5192                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5193                 u8 type;
5194                 u64 ext_len;
5195                 u64 clone_len;
5196                 u64 clone_data_offset;
5197
5198                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5199                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5200                         if (ret < 0)
5201                                 goto out;
5202                         else if (ret > 0)
5203                                 break;
5204                         continue;
5205                 }
5206
5207                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5208
5209                 /*
5210                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5211                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5212                  */
5213                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5214                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5215                         break;
5216
5217                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5218                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5219                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5220                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5221                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5222                 } else {
5223                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5224                 }
5225
5226                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5227                         goto next;
5228
5229                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5230                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5231                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5232
5233                         if (hole_len > len)
5234                                 hole_len = len;
5235                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5236                         if (ret < 0)
5237                                 goto out;
5238
5239                         len -= hole_len;
5240                         if (len == 0)
5241                                 break;
5242                         offset += hole_len;
5243                         clone_root->offset += hole_len;
5244                         data_offset += hole_len;
5245                 }
5246
5247                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5248                         break;
5249
5250                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5251                         break;
5252
5253                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5254                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5255
5256                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5257                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5258                         clone_root->offset = key.offset;
5259                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5260                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5261                                 u64 extent_offset;
5262
5263                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5264                                 ext_len -= extent_offset;
5265                                 clone_data_offset += extent_offset;
5266                                 clone_root->offset += extent_offset;
5267                         }
5268                 }
5269
5270                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5271
5272                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5273                     clone_data_offset == data_offset) {
5274                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5275                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5276
5277                         /*
5278                          * We can't clone the last block, when its size is not
5279                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5280                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5281                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5282                          * the destination file if it's on a kernel without the
5283                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5284                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5285                          * block).
5286                          *
5287                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5288                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5289                          *
5290                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5291                          * because we don't know what's the sector size of the
5292                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5293                          * assume the largest possible sector size.
5294                          */
5295                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5296                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5297                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5298                                 u64 slen;
5299
5300                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5301                                                   sectorsize);
5302                                 if (slen > 0) {
5303                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5304                                                          clone_root);
5305                                         if (ret < 0)
5306                                                 goto out;
5307                                 }
5308                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5309                                                        clone_len - slen);
5310                         } else {
5311                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5312                                                  clone_root);
5313                         }
5314                 } else {
5315                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5316                 }
5317
5318                 if (ret < 0)
5319                         goto out;
5320
5321                 len -= clone_len;
5322                 if (len == 0)
5323                         break;
5324                 offset += clone_len;
5325                 clone_root->offset += clone_len;
5326                 data_offset += clone_len;
5327 next:
5328                 path->slots[0]++;
5329         }
5330
5331         if (len > 0)
5332                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5333         else
5334                 ret = 0;
5335 out:
5336         btrfs_free_path(path);
5337         return ret;
5338 }
5339
5340 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5341                                struct btrfs_path *path,
5342                                struct btrfs_key *key,
5343                                struct clone_root *clone_root)
5344 {
5345         int ret = 0;
5346         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5347         u64 offset = key->offset;
5348         u64 len;
5349         u8 type;
5350         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5351
5352         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5353                         struct btrfs_file_extent_item);
5354         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5355         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5356                 len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
5357                 /*
5358                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5359                  * but there may be items after this page.  Make
5360                  * sure to send the whole thing
5361                  */
5362                 len = PAGE_ALIGN(len);
5363         } else {
5364                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5365         }
5366
5367         if (offset >= sctx->cur_inode_size) {
5368                 ret = 0;
5369                 goto out;
5370         }
5371         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5372                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5373         if (len == 0) {
5374                 ret = 0;
5375                 goto out;
5376         }
5377
5378         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5379                 u64 disk_byte;
5380                 u64 data_offset;
5381
5382                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5383                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5384                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5385                                   offset, len);
5386         } else {
5387                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5388         }
5389         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset + len;
5390 out:
5391         return ret;
5392 }
5393
5394 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5395                                struct btrfs_path *left_path,
5396                                struct btrfs_key *ekey)
5397 {
5398         int ret = 0;
5399         struct btrfs_key key;
5400         struct btrfs_path *path = NULL;
5401         struct extent_buffer *eb;
5402         int slot;
5403         struct btrfs_key found_key;
5404         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5405         u64 left_disknr;
5406         u64 right_disknr;
5407         u64 left_offset;
5408         u64 right_offset;
5409         u64 left_offset_fixed;
5410         u64 left_len;
5411         u64 right_len;
5412         u64 left_gen;
5413         u64 right_gen;
5414         u8 left_type;
5415         u8 right_type;
5416
5417         path = alloc_path_for_send();
5418         if (!path)
5419                 return -ENOMEM;
5420
5421         eb = left_path->nodes[0];
5422         slot = left_path->slots[0];
5423         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5424         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5425
5426         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5427                 ret = 0;
5428                 goto out;
5429         }
5430         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5431         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5432         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5433         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5434
5435         /*
5436          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5437          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5438          * extents that we iterate.
5439          *
5440          *       |-----L-----|
5441          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5442          *
5443          *       |-----L-----|
5444          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5445          *
5446          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5447          *       |-----L-----|
5448          * |-----------7-----------|-6-|
5449          *
5450          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5451          *       |-----L-----|
5452          * |-8-|
5453          * Nothing follows after 8.
5454          */
5455
5456         key.objectid = ekey->objectid;
5457         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5458         key.offset = ekey->offset;
5459         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5460         if (ret < 0)
5461                 goto out;
5462         if (ret) {
5463                 ret = 0;
5464                 goto out;
5465         }
5466
5467         /*
5468          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5469          */
5470         eb = path->nodes[0];
5471         slot = path->slots[0];
5472         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5473         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5474             found_key.type != key.type) {
5475                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5476                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5477                 goto out;
5478         }
5479
5480         /*
5481          * We're now on 2a, 2b or 7.
5482          */
5483         key = found_key;
5484         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5485                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5486                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5487                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5488                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5489                         ret = 0;
5490                         goto out;
5491                 }
5492
5493                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5494                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5495                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5496                 } else {
5497                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5498                 }
5499
5500                 /*
5501                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5502                  * This may only happen on the first iteration.
5503                  */
5504                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5505                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5506                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5507                         goto out;
5508                 }
5509
5510                 /*
5511                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5512                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5513                  * condition for inline extents too). This should normally not
5514                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5515                  * compressed extent representing data with a size matching
5516                  * the page size (currently the same as sector size).
5517                  */
5518                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5519                         ret = 0;
5520                         goto out;
5521                 }
5522
5523                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5524                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5525                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5526
5527                 left_offset_fixed = left_offset;
5528                 if (key.offset < ekey->offset) {
5529                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5530                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5531                 } else {
5532                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5533                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5534                 }
5535
5536                 /*
5537                  * Check if we have the same extent.
5538                  */
5539                 if (left_disknr != right_disknr ||
5540                     left_offset_fixed != right_offset ||
5541                     left_gen != right_gen) {
5542                         ret = 0;
5543                         goto out;
5544                 }
5545
5546                 /*
5547                  * Go to the next extent.
5548                  */
5549                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5550                 if (ret < 0)
5551                         goto out;
5552                 if (!ret) {
5553                         eb = path->nodes[0];
5554                         slot = path->slots[0];
5555                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5556                 }
5557                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5558                     found_key.type != key.type) {
5559                         key.offset += right_len;
5560                         break;
5561                 }
5562                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5563                         ret = 0;
5564                         goto out;
5565                 }
5566                 key = found_key;
5567         }
5568
5569         /*
5570          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5571          * of the right side (treat as changed).
5572          */
5573         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5574                 ret = 1;
5575         else
5576                 ret = 0;
5577
5578
5579 out:
5580         btrfs_free_path(path);
5581         return ret;
5582 }
5583
5584 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5585 {
5586         struct btrfs_path *path;
5587         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5588         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5589         struct btrfs_key key;
5590         u64 extent_end;
5591         u8 type;
5592         int ret;
5593
5594         path = alloc_path_for_send();
5595         if (!path)
5596                 return -ENOMEM;
5597
5598         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5599
5600         key.objectid = sctx->cur_ino;
5601         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5602         key.offset = offset;
5603         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5604         if (ret < 0)
5605                 goto out;
5606         ret = 0;
5607         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5608         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5609                 goto out;
5610
5611         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5612                             struct btrfs_file_extent_item);
5613         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5614         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5615                 u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi);
5616                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5617                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5618         } else {
5619                 extent_end = key.offset +
5620                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5621         }
5622         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5623 out:
5624         btrfs_free_path(path);
5625         return ret;
5626 }
5627
5628 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5629                                    const u64 start,
5630                                    const u64 end)
5631 {
5632         struct btrfs_path *path;
5633         struct btrfs_key key;
5634         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5635         u64 search_start = start;
5636         int ret;
5637
5638         path = alloc_path_for_send();
5639         if (!path)
5640                 return -ENOMEM;
5641
5642         key.objectid = sctx->cur_ino;
5643         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5644         key.offset = search_start;
5645         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5646         if (ret < 0)
5647                 goto out;
5648         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5649                 path->slots[0]--;
5650
5651         while (search_start < end) {
5652                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5653                 int slot = path->slots[0];
5654                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5655                 u64 extent_end;
5656
5657                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5658                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5659                         if (ret < 0)
5660                                 goto out;
5661                         else if (ret > 0)
5662                                 break;
5663                         continue;
5664                 }
5665
5666                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5667                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5668                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5669                         goto next;
5670                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5671                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5672                     key.offset >= end)
5673                         break;
5674
5675                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5676                 if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
5677                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5678                         u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
5679
5680                         extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5681                                            root->fs_info->sectorsize);
5682                 } else {
5683                         extent_end = key.offset +
5684                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
5685                 }
5686                 if (extent_end <= start)
5687                         goto next;
5688                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5689                         search_start = extent_end;
5690                         goto next;
5691                 }
5692                 ret = 0;
5693                 goto out;
5694 next:
5695                 path->slots[0]++;
5696         }
5697         ret = 1;
5698 out:
5699         btrfs_free_path(path);
5700         return ret;
5701 }
5702
5703 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5704                            struct btrfs_key *key)
5705 {
5706         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5707         u64 extent_end;
5708         u8 type;
5709         int ret = 0;
5710
5711         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5712                 return 0;
5713
5714         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5715                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5716                 if (ret)
5717                         return ret;
5718         }
5719
5720         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5721                             struct btrfs_file_extent_item);
5722         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5723         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5724                 u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi);
5725                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5726                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5727         } else {
5728                 extent_end = key->offset +
5729                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5730         }
5731
5732         if (path->slots[0] == 0 &&
5733             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5734                 /*
5735                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5736                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5737                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5738                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5739                  * are located between these 2 leafs.
5740                  */
5741                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5742                 if (ret)
5743                         return ret;
5744         }
5745
5746         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5747                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5748                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5749                                               key->offset);
5750                 if (ret < 0)
5751                         return ret;
5752                 else if (ret == 0)
5753                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5754                 else
5755                         ret = 0;
5756         }
5757         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5758         return ret;
5759 }
5760
5761 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5762                           struct btrfs_path *path,
5763                           struct btrfs_key *key)
5764 {
5765         struct clone_root *found_clone = NULL;
5766         int ret = 0;
5767
5768         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5769                 return 0;
5770
5771         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5772                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5773                 if (ret < 0)
5774                         goto out;
5775                 if (ret) {
5776                         ret = 0;
5777                         goto out_hole;
5778                 }
5779         } else {
5780                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5781                 u8 type;
5782
5783                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5784                                     struct btrfs_file_extent_item);
5785                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5786                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5787                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5788                         /*
5789                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5790                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5791                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5792                          * the send spec.
5793                          */
5794                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5795                                 ret = 0;
5796                                 goto out;
5797                         }
5798
5799                         /* Have a hole, just skip it. */
5800                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5801                                 ret = 0;
5802                                 goto out;
5803                         }
5804                 }
5805         }
5806
5807         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5808                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5809         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5810                 goto out;
5811
5812         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5813         if (ret)
5814                 goto out;
5815 out_hole:
5816         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5817 out:
5818         return ret;
5819 }
5820
5821 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5822 {
5823         int ret;
5824         struct btrfs_root *root;
5825         struct btrfs_path *path;
5826         struct btrfs_key key;
5827         struct btrfs_key found_key;
5828         struct extent_buffer *eb;
5829         int slot;
5830
5831         root = sctx->send_root;
5832         path = alloc_path_for_send();
5833         if (!path)
5834                 return -ENOMEM;
5835
5836         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5837         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5838         key.offset = 0;
5839         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5840         if (ret < 0)
5841                 goto out;
5842
5843         while (1) {
5844                 eb = path->nodes[0];
5845                 slot = path->slots[0];
5846
5847                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5848                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5849                         if (ret < 0) {
5850                                 goto out;
5851                         } else if (ret > 0) {
5852                                 ret = 0;
5853                                 break;
5854                         }
5855                         continue;
5856                 }
5857
5858                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5859
5860                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5861                     found_key.type != key.type) {
5862                         ret = 0;
5863                         goto out;
5864                 }
5865
5866                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5867                 if (ret < 0)
5868                         goto out;
5869
5870                 path->slots[0]++;
5871         }
5872
5873 out:
5874         btrfs_free_path(path);
5875         return ret;
5876 }
5877
5878 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5879                                            int *pending_move,
5880                                            int *refs_processed)
5881 {
5882         int ret = 0;
5883
5884         if (sctx->cur_ino == 0)
5885                 goto out;
5886         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5887             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5888                 goto out;
5889         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5890                 goto out;
5891
5892         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5893         if (ret < 0)
5894                 goto out;
5895
5896         *refs_processed = 1;
5897 out:
5898         return ret;
5899 }
5900
5901 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5902 {
5903         int ret = 0;
5904         u64 left_mode;
5905         u64 left_uid;
5906         u64 left_gid;
5907         u64 right_mode;
5908         u64 right_uid;
5909         u64 right_gid;
5910         int need_chmod = 0;
5911         int need_chown = 0;
5912         int need_truncate = 1;
5913         int pending_move = 0;
5914         int refs_processed = 0;
5915
5916         if (sctx->ignore_cur_inode)
5917                 return 0;
5918
5919         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5920                                               &refs_processed);
5921         if (ret < 0)
5922                 goto out;
5923
5924         /*
5925          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5926          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5927          * inode into account.
5928          *
5929          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5930          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5931          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5932          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5933          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5934          * move/rename will be performed later.
5935          */
5936         if (refs_processed && !pending_move)
5937                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5938
5939         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5940                 goto out;
5941         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5942                 goto out;
5943
5944         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5945                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5946         if (ret < 0)
5947                 goto out;
5948
5949         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5950                 need_chown = 1;
5951                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5952                         need_chmod = 1;
5953                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
5954                         need_truncate = 0;
5955         } else {
5956                 u64 old_size;
5957
5958                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5959                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
5960                                 &right_gid, NULL);
5961                 if (ret < 0)
5962                         goto out;
5963
5964                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5965                         need_chown = 1;
5966                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5967                         need_chmod = 1;
5968                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
5969                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
5970                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
5971                         need_truncate = 0;
5972         }
5973
5974         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5975                 if (need_send_hole(sctx)) {
5976                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5977                             sctx->cur_inode_last_extent <
5978                             sctx->cur_inode_size) {
5979                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5980                                 if (ret)
5981                                         goto out;
5982                         }
5983                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5984                             sctx->cur_inode_size) {
5985                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5986                                 if (ret)
5987                                         goto out;
5988                         }
5989                 }
5990                 if (need_truncate) {
5991                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
5992                                             sctx->cur_inode_gen,
5993                                             sctx->cur_inode_size);
5994                         if (ret < 0)
5995                                 goto out;
5996                 }
5997         }
5998
5999         if (need_chown) {
6000                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6001                                 left_uid, left_gid);
6002                 if (ret < 0)
6003                         goto out;
6004         }
6005         if (need_chmod) {
6006                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6007                                 left_mode);
6008                 if (ret < 0)
6009                         goto out;
6010         }
6011
6012         /*
6013          * If other directory inodes depended on our current directory
6014          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6015          */
6016         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6017                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6018                 if (ret)
6019                         goto out;
6020                 /*
6021                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6022                  * changed between the two trees as we have done changes to
6023                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6024                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6025                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6026                  */
6027                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6028                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6029                 if (ret < 0)
6030                         goto out;
6031         }
6032
6033 out:
6034         return ret;
6035 }
6036
6037 struct parent_paths_ctx {
6038         struct list_head *refs;
6039         struct send_ctx *sctx;
6040 };
6041
6042 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6043                              void *ctx)
6044 {
6045         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6046
6047         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6048                           ppctx->refs);
6049 }
6050
6051 /*
6052  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6053  * parent snapshot.
6054  */
6055 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6056 {
6057         LIST_HEAD(deleted_refs);
6058         struct btrfs_path *path;
6059         struct btrfs_key key;
6060         struct parent_paths_ctx ctx;
6061         int ret;
6062
6063         path = alloc_path_for_send();
6064         if (!path)
6065                 return -ENOMEM;
6066
6067         key.objectid = sctx->cur_ino;
6068         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6069         key.offset = 0;
6070         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6071         if (ret < 0)
6072                 goto out;
6073
6074         ctx.refs = &deleted_refs;
6075         ctx.sctx = sctx;
6076
6077         while (true) {
6078                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6079                 int slot = path->slots[0];
6080
6081                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6082                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6083                         if (ret < 0)
6084                                 goto out;
6085                         else if (ret > 0)
6086                                 break;
6087                         continue;
6088                 }
6089
6090                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6091                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6092                         break;
6093                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6094                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6095                         break;
6096
6097                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6098                                         record_parent_ref, &ctx);
6099                 if (ret < 0)
6100                         goto out;
6101
6102                 path->slots[0]++;
6103         }
6104
6105         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6106                 struct recorded_ref *ref;
6107
6108                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6109                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6110                 if (ret < 0)
6111                         goto out;
6112                 fs_path_free(ref->full_path);
6113                 list_del(&ref->list);
6114                 kfree(ref);
6115         }
6116         ret = 0;
6117 out:
6118         btrfs_free_path(path);
6119         if (ret)
6120                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6121         return ret;
6122 }
6123
6124 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6125                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6126 {
6127         int ret = 0;
6128         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6129         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6130         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6131         u64 left_gen = 0;
6132         u64 right_gen = 0;
6133
6134         sctx->cur_ino = key->objectid;
6135         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6136         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6137         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6138         sctx->ignore_cur_inode = false;
6139
6140         /*
6141          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6142          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6143          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6144          */
6145         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6146
6147         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6148             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6149                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6150                                 sctx->left_path->slots[0],
6151                                 struct btrfs_inode_item);
6152                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6153                                 left_ii);
6154         } else {
6155                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6156                                 sctx->right_path->slots[0],
6157                                 struct btrfs_inode_item);
6158                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6159                                 right_ii);
6160         }
6161         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6162                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6163                                 sctx->right_path->slots[0],
6164                                 struct btrfs_inode_item);
6165
6166                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6167                                 right_ii);
6168
6169                 /*
6170                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6171                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6172                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6173                  */
6174                 if (left_gen != right_gen &&
6175                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6176                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6177         }
6178
6179         /*
6180          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6181          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6182          * for a send operation. However other less common use cases involve
6183          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6184          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6185          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6186          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6187          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6188          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6189          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6190          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6191          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6192          */
6193         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6194             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6195                 u32 nlinks;
6196
6197                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6198                 if (nlinks == 0) {
6199                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6200                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6201                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6202                         goto out;
6203                 }
6204         }
6205
6206         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6207                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6208                 sctx->cur_inode_new = 1;
6209                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6210                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6211                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6212                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6213                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6214                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6215                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6216                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6217                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6218         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6219                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6220                 sctx->cur_inode_new = 0;
6221                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6222                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6223                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6224                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6225                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6226         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6227                 /*
6228                  * We need to do some special handling in case the inode was
6229                  * reported as changed with a changed generation number. This
6230                  * means that the original inode was deleted and new inode
6231                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6232                  * deleted and the new one as new.
6233                  */
6234                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6235                         /*
6236                          * First, process the inode as if it was deleted.
6237                          */
6238                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6239                         sctx->cur_inode_new = 0;
6240                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6241                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6242                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6243                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6244                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6245                         ret = process_all_refs(sctx,
6246                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6247                         if (ret < 0)
6248                                 goto out;
6249
6250                         /*
6251                          * Now process the inode as if it was new.
6252                          */
6253                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6254                         sctx->cur_inode_new = 1;
6255                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6256                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6257                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6258                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6259                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6260                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6261                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6262                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6263                         if (ret < 0)
6264                                 goto out;
6265
6266                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6267                         if (ret < 0)
6268                                 goto out;
6269                         /*
6270                          * Advance send_progress now as we did not get into
6271                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6272                          */
6273                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6274
6275                         /*
6276                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6277                          * they were all new.
6278                          */
6279                         ret = process_all_extents(sctx);
6280                         if (ret < 0)
6281                                 goto out;
6282                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6283                         if (ret < 0)
6284                                 goto out;
6285                 } else {
6286                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6287                         sctx->cur_inode_new = 0;
6288                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6289                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6290                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6291                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6292                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6293                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6294                 }
6295         }
6296
6297 out:
6298         return ret;
6299 }
6300
6301 /*
6302  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6303  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6304  * first and later process them in process_recorded_refs.
6305  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6306  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6307  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6308  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6309  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6310  */
6311 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6312                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6313 {
6314         int ret = 0;
6315
6316         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6317                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6318                 return -EIO;
6319         }
6320
6321         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6322             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6323                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6324                         ret = record_new_ref(sctx);
6325                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6326                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6327                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6328                         ret = record_changed_ref(sctx);
6329         }
6330
6331         return ret;
6332 }
6333
6334 /*
6335  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6336  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6337  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6338  */
6339 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6340                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6341 {
6342         int ret = 0;
6343
6344         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6345                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6346                 return -EIO;
6347         }
6348
6349         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6350                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6351                         ret = process_new_xattr(sctx);
6352                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6353                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6354                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6355                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6356         }
6357
6358         return ret;
6359 }
6360
6361 /*
6362  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6363  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6364  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6365  */
6366 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6367                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6368 {
6369         int ret = 0;
6370
6371         /*
6372          * We have found an extent item that changed without the inode item
6373          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6374          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6375          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6376          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6377          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6378          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6379          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6380          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6381          * iversion becames the same in both snapshots, whence the inode item is
6382          * the same on both snapshots.
6383          */
6384         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6385                 return 0;
6386
6387         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6388                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6389                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6390                                         sctx->cmp_key);
6391         }
6392
6393         return ret;
6394 }
6395
6396 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6397 {
6398         u64 orig_gen, new_gen;
6399         int ret;
6400
6401         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6402                              NULL, NULL);
6403         if (ret)
6404                 return ret;
6405
6406         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6407                              NULL, NULL, NULL);
6408         if (ret)
6409                 return ret;
6410
6411         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6412 }
6413
6414 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6415                         struct btrfs_key *key)
6416 {
6417         struct btrfs_inode_extref *extref;
6418         struct extent_buffer *leaf;
6419         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6420         unsigned long ptr;
6421         u32 item_size;
6422         u32 cur_offset = 0;
6423         int ref_name_len;
6424         int ret = 0;
6425
6426         /* Easy case, just check this one dirid */
6427         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6428                 dirid = key->offset;
6429
6430                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6431                 goto out;
6432         }
6433
6434         leaf = path->nodes[0];
6435         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6436         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6437         while (cur_offset < item_size) {
6438                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6439                                                        cur_offset);
6440                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6441                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6442                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6443                 if (dirid == last_dirid)
6444                         continue;
6445                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6446                 if (ret)
6447                         break;
6448                 last_dirid = dirid;
6449         }
6450 out:
6451         return ret;
6452 }
6453
6454 /*
6455  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6456  * changed_xxx functions.
6457  */
6458 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6459                       struct btrfs_path *right_path,
6460                       struct btrfs_key *key,
6461                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6462                       void *ctx)
6463 {
6464         int ret = 0;
6465         struct send_ctx *sctx = ctx;
6466
6467         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6468                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6469                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6470                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6471                         if (!ret)
6472                                 return 0;
6473                         if (ret < 0)
6474                                 return ret;
6475                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6476                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6477                 } else {
6478                         return 0;
6479                 }
6480                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6481                 ret = 0;
6482         }
6483
6484         sctx->left_path = left_path;
6485         sctx->right_path = right_path;
6486         sctx->cmp_key = key;
6487
6488         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6489         if (ret < 0)
6490                 goto out;
6491
6492         /* Ignore non-FS objects */
6493         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6494             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6495                 goto out;
6496
6497         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6498                 ret = changed_inode(sctx, result);
6499         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6500                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6501                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6502                         ret = changed_ref(sctx, result);
6503                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6504                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6505                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6506                         ret = changed_extent(sctx, result);
6507         }
6508
6509 out:
6510         return ret;
6511 }
6512
6513 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6514 {
6515         int ret;
6516         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6517         struct btrfs_key key;
6518         struct btrfs_path *path;
6519         struct extent_buffer *eb;
6520         int slot;
6521
6522         path = alloc_path_for_send();
6523         if (!path)
6524                 return -ENOMEM;
6525
6526         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6527         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6528         key.offset = 0;
6529
6530         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6531         if (ret < 0)
6532                 goto out;
6533         if (ret)
6534                 goto out_finish;
6535
6536         while (1) {
6537                 eb = path->nodes[0];
6538                 slot = path->slots[0];
6539                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6540
6541                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6542                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6543                 if (ret < 0)
6544                         goto out;
6545
6546                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6547                 if (ret < 0)
6548                         goto out;
6549                 if (ret) {
6550                         ret  = 0;
6551                         break;
6552                 }
6553         }
6554
6555 out_finish:
6556         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6557
6558 out:
6559         btrfs_free_path(path);
6560         return ret;
6561 }
6562
6563 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level)
6564 {
6565         struct extent_buffer *eb;
6566
6567         BUG_ON(*level == 0);
6568         eb = btrfs_read_node_slot(path->nodes[*level], path->slots[*level]);
6569         if (IS_ERR(eb))
6570                 return PTR_ERR(eb);
6571
6572         path->nodes[*level - 1] = eb;
6573         path->slots[*level - 1] = 0;
6574         (*level)--;
6575         return 0;
6576 }
6577
6578 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6579                                     int *level, int root_level)
6580 {
6581         int ret = 0;
6582         int nritems;
6583         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6584
6585         path->slots[*level]++;
6586
6587         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6588                 if (*level == root_level)
6589                         return -1;
6590
6591                 /* move upnext */
6592                 path->slots[*level] = 0;
6593                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6594                 path->nodes[*level] = NULL;
6595                 (*level)++;
6596                 path->slots[*level]++;
6597
6598                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6599                 ret = 1;
6600         }
6601         return ret;
6602 }
6603
6604 /*
6605  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6606  * or down.
6607  */
6608 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6609                         int *level, int root_level,
6610                         int allow_down,
6611                         struct btrfs_key *key)
6612 {
6613         int ret;
6614
6615         if (*level == 0 || !allow_down) {
6616                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6617         } else {
6618                 ret = tree_move_down(path, level);
6619         }
6620         if (ret >= 0) {
6621                 if (*level == 0)
6622                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6623                                         path->slots[*level]);
6624                 else
6625                         btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6626                                         path->slots[*level]);
6627         }
6628         return ret;
6629 }
6630
6631 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6632                              struct btrfs_path *right_path,
6633                              char *tmp_buf)
6634 {
6635         int cmp;
6636         int len1, len2;
6637         unsigned long off1, off2;
6638
6639         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6640         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6641         if (len1 != len2)
6642                 return 1;
6643
6644         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6645         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6646                                 right_path->slots[0]);
6647
6648         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6649
6650         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6651         if (cmp)
6652                 return 1;
6653         return 0;
6654 }
6655
6656 /*
6657  * This function compares two trees and calls the provided callback for
6658  * every changed/new/deleted item it finds.
6659  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
6660  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
6661  *
6662  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
6663  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
6664  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
6665  *
6666  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
6667  * If it detects a change, it aborts immediately.
6668  */
6669 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
6670                         struct btrfs_root *right_root,
6671                         btrfs_changed_cb_t changed_cb, void *ctx)
6672 {
6673         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
6674         int ret;
6675         int cmp;
6676         struct btrfs_path *left_path = NULL;
6677         struct btrfs_path *right_path = NULL;
6678         struct btrfs_key left_key;
6679         struct btrfs_key right_key;
6680         char *tmp_buf = NULL;
6681         int left_root_level;
6682         int right_root_level;
6683         int left_level;
6684         int right_level;
6685         int left_end_reached;
6686         int right_end_reached;
6687         int advance_left;
6688         int advance_right;
6689         u64 left_blockptr;
6690         u64 right_blockptr;
6691         u64 left_gen;
6692         u64 right_gen;
6693
6694         left_path = btrfs_alloc_path();
6695         if (!left_path) {
6696                 ret = -ENOMEM;
6697                 goto out;
6698         }
6699         right_path = btrfs_alloc_path();
6700         if (!right_path) {
6701                 ret = -ENOMEM;
6702                 goto out;
6703         }
6704
6705         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
6706         if (!tmp_buf) {
6707                 ret = -ENOMEM;
6708                 goto out;
6709         }
6710
6711         left_path->search_commit_root = 1;
6712         left_path->skip_locking = 1;
6713         right_path->search_commit_root = 1;
6714         right_path->skip_locking = 1;
6715
6716         /*
6717          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
6718          *
6719          * If both trees are at level 0
6720          *   Compare keys of current items
6721          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
6722          *       and repeat
6723          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
6724          *       and repeat
6725          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
6726          *       needed, advance both trees and repeat
6727          * If both trees are at the same level but not at level 0
6728          *   Compare keys of current nodes/leafs
6729          *     If left < right advance left tree and repeat
6730          *     If left > right advance right tree and repeat
6731          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
6732          *       If they match advance both trees but stay at the same level
6733          *         and repeat
6734          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
6735          *         deeper and repeat
6736          * If tree levels are different
6737          *   Advance the tree that needs it and repeat
6738          *
6739          * Advancing a tree means:
6740          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
6741          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
6742          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
6743          *   node or a leaf.
6744          *
6745          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
6746          *   level deeper.
6747          *
6748          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
6749          *   the right if possible or go up and right.
6750          */
6751
6752         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6753         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
6754         left_root_level = left_level;
6755         left_path->nodes[left_level] =
6756                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
6757         if (!left_path->nodes[left_level]) {
6758                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6759                 ret = -ENOMEM;
6760                 goto out;
6761         }
6762
6763         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
6764         right_root_level = right_level;
6765         right_path->nodes[right_level] =
6766                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
6767         if (!right_path->nodes[right_level]) {
6768                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6769                 ret = -ENOMEM;
6770                 goto out;
6771         }
6772         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6773
6774         if (left_level == 0)
6775                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6776                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6777         else
6778                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6779                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6780         if (right_level == 0)
6781                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6782                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6783         else
6784                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6785                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6786
6787         left_end_reached = right_end_reached = 0;
6788         advance_left = advance_right = 0;
6789
6790         while (1) {
6791                 cond_resched();
6792                 if (advance_left && !left_end_reached) {
6793                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
6794                                         left_root_level,
6795                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6796                                         &left_key);
6797                         if (ret == -1)
6798                                 left_end_reached = ADVANCE;
6799                         else if (ret < 0)
6800                                 goto out;
6801                         advance_left = 0;
6802                 }
6803                 if (advance_right && !right_end_reached) {
6804                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
6805                                         right_root_level,
6806                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6807                                         &right_key);
6808                         if (ret == -1)
6809                                 right_end_reached = ADVANCE;
6810                         else if (ret < 0)
6811                                 goto out;
6812                         advance_right = 0;
6813                 }
6814
6815                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
6816                         ret = 0;
6817                         goto out;
6818                 } else if (left_end_reached) {
6819                         if (right_level == 0) {
6820                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6821                                                 &right_key,
6822                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6823                                                 ctx);
6824                                 if (ret < 0)
6825                                         goto out;
6826                         }
6827                         advance_right = ADVANCE;
6828                         continue;
6829                 } else if (right_end_reached) {
6830                         if (left_level == 0) {
6831                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6832                                                 &left_key,
6833                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6834                                                 ctx);
6835                                 if (ret < 0)
6836                                         goto out;
6837                         }
6838                         advance_left = ADVANCE;
6839                         continue;
6840                 }
6841
6842                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
6843                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6844                         if (cmp < 0) {
6845                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6846                                                 &left_key,
6847                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6848                                                 ctx);
6849                                 if (ret < 0)
6850                                         goto out;
6851                                 advance_left = ADVANCE;
6852                         } else if (cmp > 0) {
6853                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6854                                                 &right_key,
6855                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6856                                                 ctx);
6857                                 if (ret < 0)
6858                                         goto out;
6859                                 advance_right = ADVANCE;
6860                         } else {
6861                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
6862
6863                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
6864                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
6865                                                         tmp_buf);
6866                                 if (ret)
6867                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6868                                 else
6869                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
6870                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6871                                                  &left_key, result, ctx);
6872                                 if (ret < 0)
6873                                         goto out;
6874                                 advance_left = ADVANCE;
6875                                 advance_right = ADVANCE;
6876                         }
6877                 } else if (left_level == right_level) {
6878                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6879                         if (cmp < 0) {
6880                                 advance_left = ADVANCE;
6881                         } else if (cmp > 0) {
6882                                 advance_right = ADVANCE;
6883                         } else {
6884                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
6885                                                 left_path->nodes[left_level],
6886                                                 left_path->slots[left_level]);
6887                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
6888                                                 right_path->nodes[right_level],
6889                                                 right_path->slots[right_level]);
6890                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
6891                                                 left_path->nodes[left_level],
6892                                                 left_path->slots[left_level]);
6893                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
6894                                                 right_path->nodes[right_level],
6895                                                 right_path->slots[right_level]);
6896                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
6897                                     left_gen == right_gen) {
6898                                         /*
6899                                          * As we're on a shared block, don't
6900                                          * allow to go deeper.
6901                                          */
6902                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
6903                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
6904                                 } else {
6905                                         advance_left = ADVANCE;
6906                                         advance_right = ADVANCE;
6907                                 }
6908                         }
6909                 } else if (left_level < right_level) {
6910                         advance_right = ADVANCE;
6911                 } else {
6912                         advance_left = ADVANCE;
6913                 }
6914         }
6915
6916 out:
6917         btrfs_free_path(left_path);
6918         btrfs_free_path(right_path);
6919         kvfree(tmp_buf);
6920         return ret;
6921 }
6922
6923 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6924 {
6925         int ret;
6926
6927         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6928                 ret = send_header(sctx);
6929                 if (ret < 0)
6930                         goto out;
6931         }
6932
6933         ret = send_subvol_begin(sctx);
6934         if (ret < 0)
6935                 goto out;
6936
6937         if (sctx->parent_root) {
6938                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
6939                                 changed_cb, sctx);
6940                 if (ret < 0)
6941                         goto out;
6942                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6943                 if (ret < 0)
6944                         goto out;
6945         } else {
6946                 ret = full_send_tree(sctx);
6947                 if (ret < 0)
6948                         goto out;
6949         }
6950
6951 out:
6952         free_recorded_refs(sctx);
6953         return ret;
6954 }
6955
6956 /*
6957  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6958  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6959  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6960  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6961  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6962  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6963  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6964  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6965  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6966  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6967  * current root) or not.
6968  */
6969 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6970 {
6971         int i;
6972         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6973
6974 again:
6975         if (sctx->parent_root &&
6976             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6977                 goto commit_trans;
6978
6979         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6980                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6981                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6982                         goto commit_trans;
6983
6984         if (trans)
6985                 return btrfs_end_transaction(trans);
6986
6987         return 0;
6988
6989 commit_trans:
6990         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6991         if (!trans) {
6992                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6993                 if (IS_ERR(trans))
6994                         return PTR_ERR(trans);
6995                 goto again;
6996         }
6997
6998         return btrfs_commit_transaction(trans);
6999 }
7000
7001 /*
7002  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7003  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7004  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7005  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7006  * a send operation then uses the subvolume.
7007  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7008  */
7009 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7010 {
7011         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7012         int ret;
7013         int i;
7014
7015         if (root) {
7016                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7017                 if (ret)
7018                         return ret;
7019                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7020         }
7021
7022         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7023                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7024                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
7025                 if (ret)
7026                         return ret;
7027                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7028         }
7029
7030         return 0;
7031 }
7032
7033 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7034 {
7035         spin_lock(&root->root_item_lock);
7036         root->send_in_progress--;
7037         /*
7038          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7039          * can't blindly reset it to 0.
7040          */
7041         if (root->send_in_progress < 0)
7042                 btrfs_err(root->fs_info,
7043                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7044                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7045         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7046 }
7047
7048 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7049 {
7050         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7051 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7052                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7053 }
7054
7055 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7056 {
7057         int ret = 0;
7058         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7059         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7060         struct btrfs_root *clone_root;
7061         struct btrfs_key key;
7062         struct send_ctx *sctx = NULL;
7063         u32 i;
7064         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7065         int clone_sources_to_rollback = 0;
7066         unsigned alloc_size;
7067         int sort_clone_roots = 0;
7068         int index;
7069
7070         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7071                 return -EPERM;
7072
7073         /*
7074          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7075          * making it RW. This also protects against deletion.
7076          */
7077         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7078         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7079                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7080                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7081                 return -EAGAIN;
7082         }
7083         send_root->send_in_progress++;
7084         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7085
7086         /*
7087          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7088          * not RO.
7089          */
7090         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7091                 ret = -EPERM;
7092                 goto out;
7093         }
7094
7095         /*
7096          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7097          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7098          * access_ok.
7099          */
7100         if (arg->clone_sources_count >
7101             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7102                 ret = -EINVAL;
7103                 goto out;
7104         }
7105
7106         if (!access_ok(arg->clone_sources,
7107                         sizeof(*arg->clone_sources) *
7108                         arg->clone_sources_count)) {
7109                 ret = -EFAULT;
7110                 goto out;
7111         }
7112
7113         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7114                 ret = -EINVAL;
7115                 goto out;
7116         }
7117
7118         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7119         if (!sctx) {
7120                 ret = -ENOMEM;
7121                 goto out;
7122         }
7123
7124         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7125         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7126         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7127         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7128
7129         sctx->flags = arg->flags;
7130
7131         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7132         if (!sctx->send_filp) {
7133                 ret = -EBADF;
7134                 goto out;
7135         }
7136
7137         sctx->send_root = send_root;
7138         /*
7139          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7140          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7141          */
7142         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7143                 ret = -EPERM;
7144                 goto out;
7145         }
7146
7147         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7148
7149         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7150         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7151         if (!sctx->send_buf) {
7152                 ret = -ENOMEM;
7153                 goto out;
7154         }
7155
7156         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
7157         if (!sctx->read_buf) {
7158                 ret = -ENOMEM;
7159                 goto out;
7160         }
7161
7162         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7163         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7164         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7165
7166         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
7167
7168         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7169         if (!sctx->clone_roots) {
7170                 ret = -ENOMEM;
7171                 goto out;
7172         }
7173
7174         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
7175
7176         if (arg->clone_sources_count) {
7177                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7178                 if (!clone_sources_tmp) {
7179                         ret = -ENOMEM;
7180                         goto out;
7181                 }
7182
7183                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7184                                 alloc_size);
7185                 if (ret) {
7186                         ret = -EFAULT;
7187                         goto out;
7188                 }
7189
7190                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7191                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
7192                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
7193                         key.offset = (u64)-1;
7194
7195                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
7196
7197                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
7198                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7199                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7200                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7201                                 goto out;
7202                         }
7203                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7204                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7205                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7206                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7207                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7208                                 ret = -EPERM;
7209                                 goto out;
7210                         }
7211                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7212                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7213                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7214                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7215                                 ret = -EAGAIN;
7216                                 goto out;
7217                         }
7218                         clone_root->send_in_progress++;
7219                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7220                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7221
7222                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7223                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7224                 }
7225                 kvfree(clone_sources_tmp);
7226                 clone_sources_tmp = NULL;
7227         }
7228
7229         if (arg->parent_root) {
7230                 key.objectid = arg->parent_root;
7231                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
7232                 key.offset = (u64)-1;
7233
7234                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
7235
7236                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
7237                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7238                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7239                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7240                         goto out;
7241                 }
7242
7243                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7244                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7245                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7246                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7247                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7248                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7249                         ret = -EPERM;
7250                         goto out;
7251                 }
7252                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7253                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7254                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7255                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7256                         ret = -EAGAIN;
7257                         goto out;
7258                 }
7259                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7260
7261                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7262         }
7263
7264         /*
7265          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7266          * is behind the current send position. This is checked while searching
7267          * for possible clone sources.
7268          */
7269         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
7270
7271         /* We do a bsearch later */
7272         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7273                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7274                         NULL);
7275         sort_clone_roots = 1;
7276
7277         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7278         if (ret)
7279                 goto out;
7280
7281         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7282         if (ret)
7283                 goto out;
7284
7285         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7286         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
7287                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7288                 btrfs_warn_rl(fs_info,
7289                 "cannot run send because a balance operation is in progress");
7290                 ret = -EAGAIN;
7291                 goto out;
7292         }
7293         fs_info->send_in_progress++;
7294         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7295
7296         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
7297         ret = send_subvol(sctx);
7298         current->journal_info = NULL;
7299         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7300         fs_info->send_in_progress--;
7301         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7302         if (ret < 0)
7303                 goto out;
7304
7305         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7306                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7307                 if (ret < 0)
7308                         goto out;
7309                 ret = send_cmd(sctx);
7310                 if (ret < 0)
7311                         goto out;
7312         }
7313
7314 out:
7315         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7316         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7317                 struct rb_node *n;
7318                 struct pending_dir_move *pm;
7319
7320                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7321                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7322                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7323                         struct pending_dir_move *pm2;
7324
7325                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7326                                                struct pending_dir_move, list);
7327                         free_pending_move(sctx, pm2);
7328                 }
7329                 free_pending_move(sctx, pm);
7330         }
7331
7332         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7333         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7334                 struct rb_node *n;
7335                 struct waiting_dir_move *dm;
7336
7337                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7338                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7339                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7340                 kfree(dm);
7341         }
7342
7343         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7344         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7345                 struct rb_node *n;
7346                 struct orphan_dir_info *odi;
7347
7348                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7349                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7350                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7351         }
7352
7353         if (sort_clone_roots) {
7354                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7355                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7356                                         sctx->clone_roots[i].root);
7357         } else {
7358                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
7359                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7360                                         sctx->clone_roots[i].root);
7361
7362                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7363         }
7364         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
7365                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7366
7367         kvfree(clone_sources_tmp);
7368
7369         if (sctx) {
7370                 if (sctx->send_filp)
7371                         fput(sctx->send_filp);
7372
7373                 kvfree(sctx->clone_roots);
7374                 kvfree(sctx->send_buf);
7375                 kvfree(sctx->read_buf);
7376
7377                 name_cache_free(sctx);
7378
7379                 kfree(sctx);
7380         }
7381
7382         return ret;
7383 }