Merge tag 'tty-5.16-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/tty
[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 #include "xattr.h"
27
28 /*
29  * Maximum number of references an extent can have in order for us to attempt to
30  * issue clone operations instead of write operations. This currently exists to
31  * avoid hitting limitations of the backreference walking code (taking a lot of
32  * time and using too much memory for extents with large number of references).
33  */
34 #define SEND_MAX_EXTENT_REFS    64
35
36 /*
37  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
38  * It reallocates the internal buffer on demand.
39  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
40  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
41  * unreversed if needed.
42  */
43 struct fs_path {
44         union {
45                 struct {
46                         char *start;
47                         char *end;
48
49                         char *buf;
50                         unsigned short buf_len:15;
51                         unsigned short reversed:1;
52                         char inline_buf[];
53                 };
54                 /*
55                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
56                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
57                  * a allocation later during send.
58                  */
59                 char pad[256];
60         };
61 };
62 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
63         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
64
65
66 /* reused for each extent */
67 struct clone_root {
68         struct btrfs_root *root;
69         u64 ino;
70         u64 offset;
71
72         u64 found_refs;
73 };
74
75 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
76 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
77
78 struct send_ctx {
79         struct file *send_filp;
80         loff_t send_off;
81         char *send_buf;
82         u32 send_size;
83         u32 send_max_size;
84         u64 total_send_size;
85         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
86         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
87         /* Protocol version compatibility requested */
88         u32 proto;
89
90         struct btrfs_root *send_root;
91         struct btrfs_root *parent_root;
92         struct clone_root *clone_roots;
93         int clone_roots_cnt;
94
95         /* current state of the compare_tree call */
96         struct btrfs_path *left_path;
97         struct btrfs_path *right_path;
98         struct btrfs_key *cmp_key;
99
100         /*
101          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
102          * these are the values from the deleted inode.
103          */
104         u64 cur_ino;
105         u64 cur_inode_gen;
106         int cur_inode_new;
107         int cur_inode_new_gen;
108         int cur_inode_deleted;
109         u64 cur_inode_size;
110         u64 cur_inode_mode;
111         u64 cur_inode_rdev;
112         u64 cur_inode_last_extent;
113         u64 cur_inode_next_write_offset;
114         bool ignore_cur_inode;
115
116         u64 send_progress;
117
118         struct list_head new_refs;
119         struct list_head deleted_refs;
120
121         struct radix_tree_root name_cache;
122         struct list_head name_cache_list;
123         int name_cache_size;
124
125         struct file_ra_state ra;
126
127         /*
128          * We process inodes by their increasing order, so if before an
129          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
130          * directories such that a directory with a lower inode number was
131          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
132          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
133          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
134          * must process the directory with higher inode number first, then
135          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
136          * number. Example follows.
137          *
138          * Tree state when the first send was performed:
139          *
140          * .
141          * |-- a                   (ino 257)
142          *     |-- b               (ino 258)
143          *         |
144          *         |
145          *         |-- c           (ino 259)
146          *         |   |-- d       (ino 260)
147          *         |
148          *         |-- c2          (ino 261)
149          *
150          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
151          *
152          * .
153          * |-- a                   (ino 257)
154          *     |-- b               (ino 258)
155          *         |-- c2          (ino 261)
156          *             |-- d2      (ino 260)
157          *                 |-- cc  (ino 259)
158          *
159          * The sequence of steps that lead to the second state was:
160          *
161          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
162          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
163          *
164          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
165          * before we move "d", which has higher inode number.
166          *
167          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
168          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
169          */
170
171         /* Indexed by parent directory inode number. */
172         struct rb_root pending_dir_moves;
173
174         /*
175          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
176          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
177          * own move/rename can be performed.
178          */
179         struct rb_root waiting_dir_moves;
180
181         /*
182          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
183          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
184          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
185          * is performed. Example:
186          *
187          * Parent snapshot:
188          *
189          * .                        (ino 256)
190          * |-- a/                   (ino 257)
191          *     |-- b/               (ino 258)
192          *         |-- c/           (ino 259)
193          *         |   |-- x/       (ino 260)
194          *         |
195          *         |-- y/           (ino 261)
196          *
197          * Send snapshot:
198          *
199          * .                        (ino 256)
200          * |-- a/                   (ino 257)
201          *     |-- b/               (ino 258)
202          *         |-- YY/          (ino 261)
203          *              |-- x/      (ino 260)
204          *
205          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
206          * rm -f /a/b/c/foo.txt
207          * mv /a/b/y /a/b/YY
208          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
209          * rmdir /a/b/c
210          *
211          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
212          * parent is processed (as explained above), but all other operations
213          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
214          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
215          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
216          * memorize that name.
217          *
218          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
219          */
220         struct rb_root orphan_dirs;
221 };
222
223 struct pending_dir_move {
224         struct rb_node node;
225         struct list_head list;
226         u64 parent_ino;
227         u64 ino;
228         u64 gen;
229         struct list_head update_refs;
230 };
231
232 struct waiting_dir_move {
233         struct rb_node node;
234         u64 ino;
235         /*
236          * There might be some directory that could not be removed because it
237          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
238          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
239          */
240         u64 rmdir_ino;
241         u64 rmdir_gen;
242         bool orphanized;
243 };
244
245 struct orphan_dir_info {
246         struct rb_node node;
247         u64 ino;
248         u64 gen;
249         u64 last_dir_index_offset;
250 };
251
252 struct name_cache_entry {
253         struct list_head list;
254         /*
255          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
256          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
257          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
258          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
259          * entries where two entries have the same inum but different
260          * generations.
261          */
262         struct list_head radix_list;
263         u64 ino;
264         u64 gen;
265         u64 parent_ino;
266         u64 parent_gen;
267         int ret;
268         int need_later_update;
269         int name_len;
270         char name[];
271 };
272
273 #define ADVANCE                                                 1
274 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
275
276 enum btrfs_compare_tree_result {
277         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
278         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
279         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
280         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
281 };
282
283 __cold
284 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
285                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
286                                         const char *what)
287 {
288         const char *result_string;
289
290         switch (result) {
291         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
292                 result_string = "new";
293                 break;
294         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
295                 result_string = "deleted";
296                 break;
297         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
298                 result_string = "updated";
299                 break;
300         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
301                 ASSERT(0);
302                 result_string = "unchanged";
303                 break;
304         default:
305                 ASSERT(0);
306                 result_string = "unexpected";
307         }
308
309         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
310                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
311                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
312                   sctx->send_root->root_key.objectid,
313                   (sctx->parent_root ?
314                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
315 }
316
317 __maybe_unused
318 static bool proto_cmd_ok(const struct send_ctx *sctx, int cmd)
319 {
320         switch (sctx->proto) {
321         case 1:  return cmd < __BTRFS_SEND_C_MAX_V1;
322         case 2:  return cmd < __BTRFS_SEND_C_MAX_V2;
323         default: return false;
324         }
325 }
326
327 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
328
329 static struct waiting_dir_move *
330 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
331
332 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen);
333
334 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
335 {
336         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
337                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
338                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
339 }
340
341 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
342 {
343         if (p->reversed) {
344                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
345                 p->end = p->start;
346                 *p->start = 0;
347         } else {
348                 p->start = p->buf;
349                 p->end = p->start;
350                 *p->start = 0;
351         }
352 }
353
354 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
355 {
356         struct fs_path *p;
357
358         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
359         if (!p)
360                 return NULL;
361         p->reversed = 0;
362         p->buf = p->inline_buf;
363         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
364         fs_path_reset(p);
365         return p;
366 }
367
368 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
369 {
370         struct fs_path *p;
371
372         p = fs_path_alloc();
373         if (!p)
374                 return NULL;
375         p->reversed = 1;
376         fs_path_reset(p);
377         return p;
378 }
379
380 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
381 {
382         if (!p)
383                 return;
384         if (p->buf != p->inline_buf)
385                 kfree(p->buf);
386         kfree(p);
387 }
388
389 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
390 {
391         return p->end - p->start;
392 }
393
394 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
395 {
396         char *tmp_buf;
397         int path_len;
398         int old_buf_len;
399
400         len++;
401
402         if (p->buf_len >= len)
403                 return 0;
404
405         if (len > PATH_MAX) {
406                 WARN_ON(1);
407                 return -ENOMEM;
408         }
409
410         path_len = p->end - p->start;
411         old_buf_len = p->buf_len;
412
413         /*
414          * First time the inline_buf does not suffice
415          */
416         if (p->buf == p->inline_buf) {
417                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
418                 if (tmp_buf)
419                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
420         } else {
421                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
422         }
423         if (!tmp_buf)
424                 return -ENOMEM;
425         p->buf = tmp_buf;
426         /*
427          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
428          * happen most of the time
429          */
430         p->buf_len = ksize(p->buf);
431
432         if (p->reversed) {
433                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
434                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
435                 p->start = p->end - path_len;
436                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
437         } else {
438                 p->start = p->buf;
439                 p->end = p->start + path_len;
440         }
441         return 0;
442 }
443
444 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
445                                    char **prepared)
446 {
447         int ret;
448         int new_len;
449
450         new_len = p->end - p->start + name_len;
451         if (p->start != p->end)
452                 new_len++;
453         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
454         if (ret < 0)
455                 goto out;
456
457         if (p->reversed) {
458                 if (p->start != p->end)
459                         *--p->start = '/';
460                 p->start -= name_len;
461                 *prepared = p->start;
462         } else {
463                 if (p->start != p->end)
464                         *p->end++ = '/';
465                 *prepared = p->end;
466                 p->end += name_len;
467                 *p->end = 0;
468         }
469
470 out:
471         return ret;
472 }
473
474 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
475 {
476         int ret;
477         char *prepared;
478
479         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
480         if (ret < 0)
481                 goto out;
482         memcpy(prepared, name, name_len);
483
484 out:
485         return ret;
486 }
487
488 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
489 {
490         int ret;
491         char *prepared;
492
493         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
494         if (ret < 0)
495                 goto out;
496         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
497
498 out:
499         return ret;
500 }
501
502 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
503                                           struct extent_buffer *eb,
504                                           unsigned long off, int len)
505 {
506         int ret;
507         char *prepared;
508
509         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
510         if (ret < 0)
511                 goto out;
512
513         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
514
515 out:
516         return ret;
517 }
518
519 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
520 {
521         int ret;
522
523         p->reversed = from->reversed;
524         fs_path_reset(p);
525
526         ret = fs_path_add_path(p, from);
527
528         return ret;
529 }
530
531
532 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
533 {
534         char *tmp;
535         int len;
536
537         if (!p->reversed)
538                 return;
539
540         tmp = p->start;
541         len = p->end - p->start;
542         p->start = p->buf;
543         p->end = p->start + len;
544         memmove(p->start, tmp, len + 1);
545         p->reversed = 0;
546 }
547
548 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
549 {
550         struct btrfs_path *path;
551
552         path = btrfs_alloc_path();
553         if (!path)
554                 return NULL;
555         path->search_commit_root = 1;
556         path->skip_locking = 1;
557         path->need_commit_sem = 1;
558         return path;
559 }
560
561 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
562 {
563         int ret;
564         u32 pos = 0;
565
566         while (pos < len) {
567                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
568                 /* TODO handle that correctly */
569                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
570                         continue;
571                 }*/
572                 if (ret < 0)
573                         return ret;
574                 if (ret == 0) {
575                         return -EIO;
576                 }
577                 pos += ret;
578         }
579
580         return 0;
581 }
582
583 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
584 {
585         struct btrfs_tlv_header *hdr;
586         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
587         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
588
589         if (unlikely(left < total_len))
590                 return -EOVERFLOW;
591
592         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
593         put_unaligned_le16(attr, &hdr->tlv_type);
594         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
595         memcpy(hdr + 1, data, len);
596         sctx->send_size += total_len;
597
598         return 0;
599 }
600
601 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
602         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
603                         u##bits attr, u##bits value)                    \
604         {                                                               \
605                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
606                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
607         }
608
609 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
610
611 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
612                           const char *str, int len)
613 {
614         if (len == -1)
615                 len = strlen(str);
616         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
617 }
618
619 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
620                         const u8 *uuid)
621 {
622         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
623 }
624
625 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
626                                   struct extent_buffer *eb,
627                                   struct btrfs_timespec *ts)
628 {
629         struct btrfs_timespec bts;
630         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
631         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
632 }
633
634
635 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
636         do { \
637                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
638                 if (ret < 0) \
639                         goto tlv_put_failure; \
640         } while (0)
641
642 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
643         do { \
644                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
645                 if (ret < 0) \
646                         goto tlv_put_failure; \
647         } while (0)
648
649 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
650 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
651 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
652 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
653 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
654         do { \
655                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
656                 if (ret < 0) \
657                         goto tlv_put_failure; \
658         } while (0)
659 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
660         do { \
661                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
662                         p->end - p->start); \
663                 if (ret < 0) \
664                         goto tlv_put_failure; \
665         } while(0)
666 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
667         do { \
668                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
669                 if (ret < 0) \
670                         goto tlv_put_failure; \
671         } while (0)
672 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
673         do { \
674                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
675                 if (ret < 0) \
676                         goto tlv_put_failure; \
677         } while (0)
678
679 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
680 {
681         struct btrfs_stream_header hdr;
682
683         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
684         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
685
686         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
687                                         &sctx->send_off);
688 }
689
690 /*
691  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
692  */
693 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
694 {
695         struct btrfs_cmd_header *hdr;
696
697         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
698                 return -EINVAL;
699
700         BUG_ON(sctx->send_size);
701
702         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
703         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
704         put_unaligned_le16(cmd, &hdr->cmd);
705
706         return 0;
707 }
708
709 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
710 {
711         int ret;
712         struct btrfs_cmd_header *hdr;
713         u32 crc;
714
715         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
716         put_unaligned_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr), &hdr->len);
717         put_unaligned_le32(0, &hdr->crc);
718
719         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
720         put_unaligned_le32(crc, &hdr->crc);
721
722         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
723                                         &sctx->send_off);
724
725         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
726         sctx->cmd_send_size[get_unaligned_le16(&hdr->cmd)] += sctx->send_size;
727         sctx->send_size = 0;
728
729         return ret;
730 }
731
732 /*
733  * Sends a move instruction to user space
734  */
735 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
736                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
737 {
738         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
739         int ret;
740
741         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
742
743         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
744         if (ret < 0)
745                 goto out;
746
747         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
748         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
749
750         ret = send_cmd(sctx);
751
752 tlv_put_failure:
753 out:
754         return ret;
755 }
756
757 /*
758  * Sends a link instruction to user space
759  */
760 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
761                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
762 {
763         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
764         int ret;
765
766         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
767
768         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
769         if (ret < 0)
770                 goto out;
771
772         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
773         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
774
775         ret = send_cmd(sctx);
776
777 tlv_put_failure:
778 out:
779         return ret;
780 }
781
782 /*
783  * Sends an unlink instruction to user space
784  */
785 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
786 {
787         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
788         int ret;
789
790         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
791
792         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
793         if (ret < 0)
794                 goto out;
795
796         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
797
798         ret = send_cmd(sctx);
799
800 tlv_put_failure:
801 out:
802         return ret;
803 }
804
805 /*
806  * Sends a rmdir instruction to user space
807  */
808 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
809 {
810         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
811         int ret;
812
813         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
814
815         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
816         if (ret < 0)
817                 goto out;
818
819         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
820
821         ret = send_cmd(sctx);
822
823 tlv_put_failure:
824 out:
825         return ret;
826 }
827
828 /*
829  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
830  */
831 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
832                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
833                           u64 *gid, u64 *rdev)
834 {
835         int ret;
836         struct btrfs_inode_item *ii;
837         struct btrfs_key key;
838
839         key.objectid = ino;
840         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
841         key.offset = 0;
842         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
843         if (ret) {
844                 if (ret > 0)
845                         ret = -ENOENT;
846                 return ret;
847         }
848
849         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
850                         struct btrfs_inode_item);
851         if (size)
852                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
853         if (gen)
854                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
855         if (mode)
856                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
857         if (uid)
858                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
859         if (gid)
860                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
861         if (rdev)
862                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
863
864         return ret;
865 }
866
867 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
868                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
869                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
870                           u64 *rdev)
871 {
872         struct btrfs_path *path;
873         int ret;
874
875         path = alloc_path_for_send();
876         if (!path)
877                 return -ENOMEM;
878         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
879                                rdev);
880         btrfs_free_path(path);
881         return ret;
882 }
883
884 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
885                                    struct fs_path *p,
886                                    void *ctx);
887
888 /*
889  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
890  * btrfs_inode_extref.
891  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
892  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
893  *
894  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
895  */
896 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
897                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
898                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
899 {
900         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
901         struct btrfs_item *item;
902         struct btrfs_inode_ref *iref;
903         struct btrfs_inode_extref *extref;
904         struct btrfs_path *tmp_path;
905         struct fs_path *p;
906         u32 cur = 0;
907         u32 total;
908         int slot = path->slots[0];
909         u32 name_len;
910         char *start;
911         int ret = 0;
912         int num = 0;
913         int index;
914         u64 dir;
915         unsigned long name_off;
916         unsigned long elem_size;
917         unsigned long ptr;
918
919         p = fs_path_alloc_reversed();
920         if (!p)
921                 return -ENOMEM;
922
923         tmp_path = alloc_path_for_send();
924         if (!tmp_path) {
925                 fs_path_free(p);
926                 return -ENOMEM;
927         }
928
929
930         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
931                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
932                                                     struct btrfs_inode_ref);
933                 item = btrfs_item_nr(slot);
934                 total = btrfs_item_size(eb, item);
935                 elem_size = sizeof(*iref);
936         } else {
937                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
938                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
939                 elem_size = sizeof(*extref);
940         }
941
942         while (cur < total) {
943                 fs_path_reset(p);
944
945                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
946                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
947                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
948                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
949                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
950                         dir = found_key->offset;
951                 } else {
952                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
953                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
954                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
955                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
956                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
957                 }
958
959                 if (resolve) {
960                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
961                                                   name_off, eb, dir,
962                                                   p->buf, p->buf_len);
963                         if (IS_ERR(start)) {
964                                 ret = PTR_ERR(start);
965                                 goto out;
966                         }
967                         if (start < p->buf) {
968                                 /* overflow , try again with larger buffer */
969                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
970                                                 p->buf_len + p->buf - start);
971                                 if (ret < 0)
972                                         goto out;
973                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
974                                                           name_len, name_off,
975                                                           eb, dir,
976                                                           p->buf, p->buf_len);
977                                 if (IS_ERR(start)) {
978                                         ret = PTR_ERR(start);
979                                         goto out;
980                                 }
981                                 BUG_ON(start < p->buf);
982                         }
983                         p->start = start;
984                 } else {
985                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
986                                                              name_len);
987                         if (ret < 0)
988                                 goto out;
989                 }
990
991                 cur += elem_size + name_len;
992                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
993                 if (ret)
994                         goto out;
995                 num++;
996         }
997
998 out:
999         btrfs_free_path(tmp_path);
1000         fs_path_free(p);
1001         return ret;
1002 }
1003
1004 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
1005                                   const char *name, int name_len,
1006                                   const char *data, int data_len,
1007                                   u8 type, void *ctx);
1008
1009 /*
1010  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
1011  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
1012  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
1013  *
1014  * path must point to the dir item when called.
1015  */
1016 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1017                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1018 {
1019         int ret = 0;
1020         struct extent_buffer *eb;
1021         struct btrfs_item *item;
1022         struct btrfs_dir_item *di;
1023         struct btrfs_key di_key;
1024         char *buf = NULL;
1025         int buf_len;
1026         u32 name_len;
1027         u32 data_len;
1028         u32 cur;
1029         u32 len;
1030         u32 total;
1031         int slot;
1032         int num;
1033         u8 type;
1034
1035         /*
1036          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1037          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1038          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1039          * values are small.
1040          */
1041         buf_len = PATH_MAX;
1042         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1043         if (!buf) {
1044                 ret = -ENOMEM;
1045                 goto out;
1046         }
1047
1048         eb = path->nodes[0];
1049         slot = path->slots[0];
1050         item = btrfs_item_nr(slot);
1051         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1052         cur = 0;
1053         len = 0;
1054         total = btrfs_item_size(eb, item);
1055
1056         num = 0;
1057         while (cur < total) {
1058                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1059                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1060                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1061                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1062
1063                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1064                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1065                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1066                                 goto out;
1067                         }
1068                         if (name_len + data_len >
1069                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1070                                 ret = -E2BIG;
1071                                 goto out;
1072                         }
1073                 } else {
1074                         /*
1075                          * Path too long
1076                          */
1077                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1078                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1079                                 goto out;
1080                         }
1081                 }
1082
1083                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1084                         buf_len = name_len + data_len;
1085                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1086                                 vfree(buf);
1087                                 buf = NULL;
1088                         } else {
1089                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1090                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1091
1092                                 if (!tmp)
1093                                         kfree(buf);
1094                                 buf = tmp;
1095                         }
1096                         if (!buf) {
1097                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1098                                 if (!buf) {
1099                                         ret = -ENOMEM;
1100                                         goto out;
1101                                 }
1102                         }
1103                 }
1104
1105                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1106                                 name_len + data_len);
1107
1108                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1109                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1110                 cur += len;
1111
1112                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1113                                 data_len, type, ctx);
1114                 if (ret < 0)
1115                         goto out;
1116                 if (ret) {
1117                         ret = 0;
1118                         goto out;
1119                 }
1120
1121                 num++;
1122         }
1123
1124 out:
1125         kvfree(buf);
1126         return ret;
1127 }
1128
1129 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1130                             struct fs_path *p, void *ctx)
1131 {
1132         int ret;
1133         struct fs_path *pt = ctx;
1134
1135         ret = fs_path_copy(pt, p);
1136         if (ret < 0)
1137                 return ret;
1138
1139         /* we want the first only */
1140         return 1;
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1145  * ref/hardlink, this is ignored.
1146  */
1147 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1148                           u64 ino, struct fs_path *path)
1149 {
1150         int ret;
1151         struct btrfs_key key, found_key;
1152         struct btrfs_path *p;
1153
1154         p = alloc_path_for_send();
1155         if (!p)
1156                 return -ENOMEM;
1157
1158         fs_path_reset(path);
1159
1160         key.objectid = ino;
1161         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1162         key.offset = 0;
1163
1164         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1165         if (ret < 0)
1166                 goto out;
1167         if (ret) {
1168                 ret = 1;
1169                 goto out;
1170         }
1171         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1172         if (found_key.objectid != ino ||
1173             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1174              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1175                 ret = -ENOENT;
1176                 goto out;
1177         }
1178
1179         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1180                                 __copy_first_ref, path);
1181         if (ret < 0)
1182                 goto out;
1183         ret = 0;
1184
1185 out:
1186         btrfs_free_path(p);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 struct backref_ctx {
1191         struct send_ctx *sctx;
1192
1193         /* number of total found references */
1194         u64 found;
1195
1196         /*
1197          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1198          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1199          */
1200         u64 cur_objectid;
1201         u64 cur_offset;
1202
1203         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1204         u64 extent_len;
1205
1206         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1207         int found_itself;
1208 };
1209
1210 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1211 {
1212         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1213         const struct clone_root *cr = elt;
1214
1215         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1216                 return -1;
1217         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1218                 return 1;
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1223 {
1224         const struct clone_root *cr1 = e1;
1225         const struct clone_root *cr2 = e2;
1226
1227         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1228                 return -1;
1229         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1230                 return 1;
1231         return 0;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * Called for every backref that is found for the current extent.
1236  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1237  */
1238 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1239 {
1240         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1241         struct clone_root *found;
1242
1243         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1244         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1245                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1246                         sizeof(struct clone_root),
1247                         __clone_root_cmp_bsearch);
1248         if (!found)
1249                 return 0;
1250
1251         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1252             ino == bctx->cur_objectid &&
1253             offset == bctx->cur_offset) {
1254                 bctx->found_itself = 1;
1255         }
1256
1257         /*
1258          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1259          * behind the current inode/offset.
1260          */
1261         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1262                 /*
1263                  * If the source inode was not yet processed we can't issue a
1264                  * clone operation, as the source extent does not exist yet at
1265                  * the destination of the stream.
1266                  */
1267                 if (ino > bctx->cur_objectid)
1268                         return 0;
1269                 /*
1270                  * We clone from the inode currently being sent as long as the
1271                  * source extent is already processed, otherwise we could try
1272                  * to clone from an extent that does not exist yet at the
1273                  * destination of the stream.
1274                  */
1275                 if (ino == bctx->cur_objectid &&
1276                     offset + bctx->extent_len >
1277                     bctx->sctx->cur_inode_next_write_offset)
1278                         return 0;
1279         }
1280
1281         bctx->found++;
1282         found->found_refs++;
1283         if (ino < found->ino) {
1284                 found->ino = ino;
1285                 found->offset = offset;
1286         } else if (found->ino == ino) {
1287                 /*
1288                  * same extent found more then once in the same file.
1289                  */
1290                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1291                         found->offset = offset;
1292         }
1293
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1299  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1300  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1301  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1302  * inode+offset.
1303  *
1304  * path must point to the extent item when called.
1305  */
1306 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1307                              struct btrfs_path *path,
1308                              u64 ino, u64 data_offset,
1309                              u64 ino_size,
1310                              struct clone_root **found)
1311 {
1312         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1313         int ret;
1314         int extent_type;
1315         u64 logical;
1316         u64 disk_byte;
1317         u64 num_bytes;
1318         u64 extent_item_pos;
1319         u64 flags = 0;
1320         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1321         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1322         struct backref_ctx backref_ctx = {0};
1323         struct clone_root *cur_clone_root;
1324         struct btrfs_key found_key;
1325         struct btrfs_path *tmp_path;
1326         struct btrfs_extent_item *ei;
1327         int compressed;
1328         u32 i;
1329
1330         tmp_path = alloc_path_for_send();
1331         if (!tmp_path)
1332                 return -ENOMEM;
1333
1334         /* We only use this path under the commit sem */
1335         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1336
1337         if (data_offset >= ino_size) {
1338                 /*
1339                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1340                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1341                  * writing large files.
1342                  */
1343                 ret = 0;
1344                 goto out;
1345         }
1346
1347         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1348                         struct btrfs_file_extent_item);
1349         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1350         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1351                 ret = -ENOENT;
1352                 goto out;
1353         }
1354         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1355
1356         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1357         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1358         if (disk_byte == 0) {
1359                 ret = -ENOENT;
1360                 goto out;
1361         }
1362         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1363
1364         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1365         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1366                                   &found_key, &flags);
1367         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1368
1369         if (ret < 0)
1370                 goto out;
1371         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1372                 ret = -EIO;
1373                 goto out;
1374         }
1375
1376         ei = btrfs_item_ptr(tmp_path->nodes[0], tmp_path->slots[0],
1377                             struct btrfs_extent_item);
1378         /*
1379          * Backreference walking (iterate_extent_inodes() below) is currently
1380          * too expensive when an extent has a large number of references, both
1381          * in time spent and used memory. So for now just fallback to write
1382          * operations instead of clone operations when an extent has more than
1383          * a certain amount of references.
1384          */
1385         if (btrfs_extent_refs(tmp_path->nodes[0], ei) > SEND_MAX_EXTENT_REFS) {
1386                 ret = -ENOENT;
1387                 goto out;
1388         }
1389         btrfs_release_path(tmp_path);
1390
1391         /*
1392          * Setup the clone roots.
1393          */
1394         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1395                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1396                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1397                 cur_clone_root->offset = 0;
1398                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1399         }
1400
1401         backref_ctx.sctx = sctx;
1402         backref_ctx.found = 0;
1403         backref_ctx.cur_objectid = ino;
1404         backref_ctx.cur_offset = data_offset;
1405         backref_ctx.found_itself = 0;
1406         backref_ctx.extent_len = num_bytes;
1407
1408         /*
1409          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1410          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1411          * __iterate_backrefs work.
1412          */
1413         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1414                 backref_ctx.extent_len = ino_size - data_offset;
1415
1416         /*
1417          * Now collect all backrefs.
1418          */
1419         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1420                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1421         else
1422                 extent_item_pos = 0;
1423         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1424                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1425                                     &backref_ctx, false);
1426
1427         if (ret < 0)
1428                 goto out;
1429
1430         if (!backref_ctx.found_itself) {
1431                 /* found a bug in backref code? */
1432                 ret = -EIO;
1433                 btrfs_err(fs_info,
1434                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1435                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1436                 goto out;
1437         }
1438
1439         btrfs_debug(fs_info,
1440                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1441                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1442
1443         if (!backref_ctx.found)
1444                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1445
1446         cur_clone_root = NULL;
1447         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1448                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1449                         if (!cur_clone_root)
1450                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1451                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1452                                 /* prefer clones from send_root over others */
1453                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1454                 }
1455
1456         }
1457
1458         if (cur_clone_root) {
1459                 *found = cur_clone_root;
1460                 ret = 0;
1461         } else {
1462                 ret = -ENOENT;
1463         }
1464
1465 out:
1466         btrfs_free_path(tmp_path);
1467         return ret;
1468 }
1469
1470 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1471                         u64 ino,
1472                         struct fs_path *dest)
1473 {
1474         int ret;
1475         struct btrfs_path *path;
1476         struct btrfs_key key;
1477         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1478         u8 type;
1479         u8 compression;
1480         unsigned long off;
1481         int len;
1482
1483         path = alloc_path_for_send();
1484         if (!path)
1485                 return -ENOMEM;
1486
1487         key.objectid = ino;
1488         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1489         key.offset = 0;
1490         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1491         if (ret < 0)
1492                 goto out;
1493         if (ret) {
1494                 /*
1495                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1496                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1497                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1498                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1499                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1500                  * can delete the symlink.
1501                  */
1502                 btrfs_err(root->fs_info,
1503                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1504                           ino, root->root_key.objectid);
1505                 ret = -EIO;
1506                 goto out;
1507         }
1508
1509         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1510                         struct btrfs_file_extent_item);
1511         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1512         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1513         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1514         BUG_ON(compression);
1515
1516         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1517         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1518
1519         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1520
1521 out:
1522         btrfs_free_path(path);
1523         return ret;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1528  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1529  */
1530 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1531                            u64 ino, u64 gen,
1532                            struct fs_path *dest)
1533 {
1534         int ret = 0;
1535         struct btrfs_path *path;
1536         struct btrfs_dir_item *di;
1537         char tmp[64];
1538         int len;
1539         u64 idx = 0;
1540
1541         path = alloc_path_for_send();
1542         if (!path)
1543                 return -ENOMEM;
1544
1545         while (1) {
1546                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1547                                 ino, gen, idx);
1548                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1549
1550                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1551                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1552                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1553                 btrfs_release_path(path);
1554                 if (IS_ERR(di)) {
1555                         ret = PTR_ERR(di);
1556                         goto out;
1557                 }
1558                 if (di) {
1559                         /* not unique, try again */
1560                         idx++;
1561                         continue;
1562                 }
1563
1564                 if (!sctx->parent_root) {
1565                         /* unique */
1566                         ret = 0;
1567                         break;
1568                 }
1569
1570                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1571                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1572                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1573                 btrfs_release_path(path);
1574                 if (IS_ERR(di)) {
1575                         ret = PTR_ERR(di);
1576                         goto out;
1577                 }
1578                 if (di) {
1579                         /* not unique, try again */
1580                         idx++;
1581                         continue;
1582                 }
1583                 /* unique */
1584                 break;
1585         }
1586
1587         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1588
1589 out:
1590         btrfs_free_path(path);
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 enum inode_state {
1595         inode_state_no_change,
1596         inode_state_will_create,
1597         inode_state_did_create,
1598         inode_state_will_delete,
1599         inode_state_did_delete,
1600 };
1601
1602 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1603 {
1604         int ret;
1605         int left_ret;
1606         int right_ret;
1607         u64 left_gen;
1608         u64 right_gen;
1609
1610         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1611                         NULL, NULL);
1612         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1613                 goto out;
1614         left_ret = ret;
1615
1616         if (!sctx->parent_root) {
1617                 right_ret = -ENOENT;
1618         } else {
1619                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1620                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1621                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1622                         goto out;
1623                 right_ret = ret;
1624         }
1625
1626         if (!left_ret && !right_ret) {
1627                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1628                         ret = inode_state_no_change;
1629                 } else if (left_gen == gen) {
1630                         if (ino < sctx->send_progress)
1631                                 ret = inode_state_did_create;
1632                         else
1633                                 ret = inode_state_will_create;
1634                 } else if (right_gen == gen) {
1635                         if (ino < sctx->send_progress)
1636                                 ret = inode_state_did_delete;
1637                         else
1638                                 ret = inode_state_will_delete;
1639                 } else  {
1640                         ret = -ENOENT;
1641                 }
1642         } else if (!left_ret) {
1643                 if (left_gen == gen) {
1644                         if (ino < sctx->send_progress)
1645                                 ret = inode_state_did_create;
1646                         else
1647                                 ret = inode_state_will_create;
1648                 } else {
1649                         ret = -ENOENT;
1650                 }
1651         } else if (!right_ret) {
1652                 if (right_gen == gen) {
1653                         if (ino < sctx->send_progress)
1654                                 ret = inode_state_did_delete;
1655                         else
1656                                 ret = inode_state_will_delete;
1657                 } else {
1658                         ret = -ENOENT;
1659                 }
1660         } else {
1661                 ret = -ENOENT;
1662         }
1663
1664 out:
1665         return ret;
1666 }
1667
1668 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1669 {
1670         int ret;
1671
1672         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1673                 return 1;
1674
1675         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1676         if (ret < 0)
1677                 goto out;
1678
1679         if (ret == inode_state_no_change ||
1680             ret == inode_state_did_create ||
1681             ret == inode_state_will_delete)
1682                 ret = 1;
1683         else
1684                 ret = 0;
1685
1686 out:
1687         return ret;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1692  */
1693 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1694                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1695                                  u64 *found_inode,
1696                                  u8 *found_type)
1697 {
1698         int ret = 0;
1699         struct btrfs_dir_item *di;
1700         struct btrfs_key key;
1701         struct btrfs_path *path;
1702
1703         path = alloc_path_for_send();
1704         if (!path)
1705                 return -ENOMEM;
1706
1707         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1708                         dir, name, name_len, 0);
1709         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1710                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1711                 goto out;
1712         }
1713         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1714         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1715                 ret = -ENOENT;
1716                 goto out;
1717         }
1718         *found_inode = key.objectid;
1719         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1720
1721 out:
1722         btrfs_free_path(path);
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1728  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1729  */
1730 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1731                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1732 {
1733         int ret;
1734         struct btrfs_key key;
1735         struct btrfs_key found_key;
1736         struct btrfs_path *path;
1737         int len;
1738         u64 parent_dir;
1739
1740         path = alloc_path_for_send();
1741         if (!path)
1742                 return -ENOMEM;
1743
1744         key.objectid = ino;
1745         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1746         key.offset = 0;
1747
1748         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1749         if (ret < 0)
1750                 goto out;
1751         if (!ret)
1752                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1753                                 path->slots[0]);
1754         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1755             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1756              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1757                 ret = -ENOENT;
1758                 goto out;
1759         }
1760
1761         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1762                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1763                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1764                                       struct btrfs_inode_ref);
1765                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1766                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1767                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1768                                                      len);
1769                 parent_dir = found_key.offset;
1770         } else {
1771                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1772                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1773                                         struct btrfs_inode_extref);
1774                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1775                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1776                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1777                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1778         }
1779         if (ret < 0)
1780                 goto out;
1781         btrfs_release_path(path);
1782
1783         if (dir_gen) {
1784                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1785                                      NULL, NULL, NULL);
1786                 if (ret < 0)
1787                         goto out;
1788         }
1789
1790         *dir = parent_dir;
1791
1792 out:
1793         btrfs_free_path(path);
1794         return ret;
1795 }
1796
1797 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1798                         u64 ino, u64 dir,
1799                         const char *name, int name_len)
1800 {
1801         int ret;
1802         struct fs_path *tmp_name;
1803         u64 tmp_dir;
1804
1805         tmp_name = fs_path_alloc();
1806         if (!tmp_name)
1807                 return -ENOMEM;
1808
1809         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1810         if (ret < 0)
1811                 goto out;
1812
1813         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1814                 ret = 0;
1815                 goto out;
1816         }
1817
1818         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1819
1820 out:
1821         fs_path_free(tmp_name);
1822         return ret;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1827  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1828  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1829  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1830  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1831  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1832  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1833  * orphanizing is really required.
1834  */
1835 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1836                               const char *name, int name_len,
1837                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1838 {
1839         int ret = 0;
1840         u64 gen;
1841         u64 other_inode = 0;
1842         u8 other_type = 0;
1843
1844         if (!sctx->parent_root)
1845                 goto out;
1846
1847         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1848         if (ret <= 0)
1849                 goto out;
1850
1851         /*
1852          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1853          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1854          * and we can just unlink this entry.
1855          */
1856         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1857                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1858                                      NULL, NULL, NULL);
1859                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1860                         goto out;
1861                 if (ret) {
1862                         ret = 0;
1863                         goto out;
1864                 }
1865                 if (gen != dir_gen)
1866                         goto out;
1867         }
1868
1869         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1870                         &other_inode, &other_type);
1871         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1872                 goto out;
1873         if (ret) {
1874                 ret = 0;
1875                 goto out;
1876         }
1877
1878         /*
1879          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1880          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1881          * overwrite anything at this point in time.
1882          */
1883         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1884             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1885                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1886                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1887                 if (ret < 0)
1888                         goto out;
1889
1890                 ret = 1;
1891                 *who_ino = other_inode;
1892         } else {
1893                 ret = 0;
1894         }
1895
1896 out:
1897         return ret;
1898 }
1899
1900 /*
1901  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1902  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1903  * thus the orphan name needs be used.
1904  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1905  * overwritten.
1906  */
1907 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1908                             u64 dir, u64 dir_gen,
1909                             u64 ino, u64 ino_gen,
1910                             const char *name, int name_len)
1911 {
1912         int ret = 0;
1913         u64 gen;
1914         u64 ow_inode;
1915         u8 other_type;
1916
1917         if (!sctx->parent_root)
1918                 goto out;
1919
1920         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1921         if (ret <= 0)
1922                 goto out;
1923
1924         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1925                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1926                                      NULL, NULL, NULL);
1927                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1928                         goto out;
1929                 if (ret) {
1930                         ret = 0;
1931                         goto out;
1932                 }
1933                 if (gen != dir_gen)
1934                         goto out;
1935         }
1936
1937         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1938         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1939                         &ow_inode, &other_type);
1940         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1941                 goto out;
1942         if (ret) {
1943                 /* was never and will never be overwritten */
1944                 ret = 0;
1945                 goto out;
1946         }
1947
1948         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1949                         NULL, NULL);
1950         if (ret < 0)
1951                 goto out;
1952
1953         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1954                 ret = 0;
1955                 goto out;
1956         }
1957
1958         /*
1959          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1960          * The current inode being processed might have been the one that caused
1961          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1962          * the current inode being processed.
1963          */
1964         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1965             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1966              gen == sctx->cur_inode_gen))
1967                 ret = 1;
1968         else
1969                 ret = 0;
1970
1971 out:
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1977  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1978  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1979  */
1980 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1981 {
1982         int ret = 0;
1983         struct fs_path *name = NULL;
1984         u64 dir;
1985         u64 dir_gen;
1986
1987         if (!sctx->parent_root)
1988                 goto out;
1989
1990         name = fs_path_alloc();
1991         if (!name)
1992                 return -ENOMEM;
1993
1994         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1995         if (ret < 0)
1996                 goto out;
1997
1998         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1999                         name->start, fs_path_len(name));
2000
2001 out:
2002         fs_path_free(name);
2003         return ret;
2004 }
2005
2006 /*
2007  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2008  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2009  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2010  * In case of error, nce is kfreed.
2011  */
2012 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2013                              struct name_cache_entry *nce)
2014 {
2015         int ret = 0;
2016         struct list_head *nce_head;
2017
2018         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2019                         (unsigned long)nce->ino);
2020         if (!nce_head) {
2021                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2022                 if (!nce_head) {
2023                         kfree(nce);
2024                         return -ENOMEM;
2025                 }
2026                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2027
2028                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2029                 if (ret < 0) {
2030                         kfree(nce_head);
2031                         kfree(nce);
2032                         return ret;
2033                 }
2034         }
2035         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2036         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2037         sctx->name_cache_size++;
2038
2039         return ret;
2040 }
2041
2042 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2043                               struct name_cache_entry *nce)
2044 {
2045         struct list_head *nce_head;
2046
2047         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2048                         (unsigned long)nce->ino);
2049         if (!nce_head) {
2050                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2051               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2052                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2053         }
2054
2055         list_del(&nce->radix_list);
2056         list_del(&nce->list);
2057         sctx->name_cache_size--;
2058
2059         /*
2060          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2061          */
2062         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2063                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2064                 kfree(nce_head);
2065         }
2066 }
2067
2068 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2069                                                     u64 ino, u64 gen)
2070 {
2071         struct list_head *nce_head;
2072         struct name_cache_entry *cur;
2073
2074         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2075         if (!nce_head)
2076                 return NULL;
2077
2078         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2079                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2080                         return cur;
2081         }
2082         return NULL;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2087  */
2088 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2089 {
2090         struct name_cache_entry *nce;
2091
2092         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2093                 return;
2094
2095         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2096                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2097                                 struct name_cache_entry, list);
2098                 name_cache_delete(sctx, nce);
2099                 kfree(nce);
2100         }
2101 }
2102
2103 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2104 {
2105         struct name_cache_entry *nce;
2106
2107         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2108                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2109                                 struct name_cache_entry, list);
2110                 name_cache_delete(sctx, nce);
2111                 kfree(nce);
2112         }
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2117  * Returns 0 if it succeeded.
2118  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2119  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2120  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2121  * Returns <0 in case of error.
2122  */
2123 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2124                                      u64 ino, u64 gen,
2125                                      u64 *parent_ino,
2126                                      u64 *parent_gen,
2127                                      struct fs_path *dest)
2128 {
2129         int ret;
2130         int nce_ret;
2131         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2132
2133         /*
2134          * First check if we already did a call to this function with the same
2135          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2136          * return the cached result.
2137          */
2138         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2139         if (nce) {
2140                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2141                         name_cache_delete(sctx, nce);
2142                         kfree(nce);
2143                         nce = NULL;
2144                 } else {
2145                         /*
2146                          * Removes the entry from the list and adds it back to
2147                          * the end.  This marks the entry as recently used so
2148                          * that name_cache_clean_unused does not remove it.
2149                          */
2150                         list_move_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2151
2152                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2153                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2154                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2155                         if (ret < 0)
2156                                 goto out;
2157                         ret = nce->ret;
2158                         goto out;
2159                 }
2160         }
2161
2162         /*
2163          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2164          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2165          * __record_new_ref
2166          */
2167         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2168         if (ret < 0)
2169                 goto out;
2170
2171         if (!ret) {
2172                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2173                 if (ret < 0)
2174                         goto out;
2175                 ret = 1;
2176                 goto out_cache;
2177         }
2178
2179         /*
2180          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2181          * send_root or parent_root for ref lookup.
2182          */
2183         if (ino < sctx->send_progress)
2184                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2185                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2186         else
2187                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2188                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2189         if (ret < 0)
2190                 goto out;
2191
2192         /*
2193          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2194          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2195          */
2196         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2197                         dest->start, dest->end - dest->start);
2198         if (ret < 0)
2199                 goto out;
2200         if (ret) {
2201                 fs_path_reset(dest);
2202                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2203                 if (ret < 0)
2204                         goto out;
2205                 ret = 1;
2206         }
2207
2208 out_cache:
2209         /*
2210          * Store the result of the lookup in the name cache.
2211          */
2212         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2213         if (!nce) {
2214                 ret = -ENOMEM;
2215                 goto out;
2216         }
2217
2218         nce->ino = ino;
2219         nce->gen = gen;
2220         nce->parent_ino = *parent_ino;
2221         nce->parent_gen = *parent_gen;
2222         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2223         nce->ret = ret;
2224         strcpy(nce->name, dest->start);
2225
2226         if (ino < sctx->send_progress)
2227                 nce->need_later_update = 0;
2228         else
2229                 nce->need_later_update = 1;
2230
2231         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2232         if (nce_ret < 0)
2233                 ret = nce_ret;
2234         name_cache_clean_unused(sctx);
2235
2236 out:
2237         return ret;
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2242  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2243  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2244  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2245  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2246  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2247  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2248  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2249  *
2250  * When do we have orphan inodes:
2251  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2252  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2253  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2254  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2255  *    orphan directory.
2256  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2257  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2258  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2259  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2260  *    the orphan inode.
2261  *
2262  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2263  * would be.
2264  */
2265 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2266                         struct fs_path *dest)
2267 {
2268         int ret = 0;
2269         struct fs_path *name = NULL;
2270         u64 parent_inode = 0;
2271         u64 parent_gen = 0;
2272         int stop = 0;
2273
2274         name = fs_path_alloc();
2275         if (!name) {
2276                 ret = -ENOMEM;
2277                 goto out;
2278         }
2279
2280         dest->reversed = 1;
2281         fs_path_reset(dest);
2282
2283         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2284                 struct waiting_dir_move *wdm;
2285
2286                 fs_path_reset(name);
2287
2288                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen)) {
2289                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2290                         if (ret < 0)
2291                                 goto out;
2292                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2293                         break;
2294                 }
2295
2296                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2297                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2298                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2299                         stop = 1;
2300                 } else if (wdm) {
2301                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2302                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2303                 } else {
2304                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2305                                                         &parent_inode,
2306                                                         &parent_gen, name);
2307                         if (ret)
2308                                 stop = 1;
2309                 }
2310
2311                 if (ret < 0)
2312                         goto out;
2313
2314                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2315                 if (ret < 0)
2316                         goto out;
2317
2318                 ino = parent_inode;
2319                 gen = parent_gen;
2320         }
2321
2322 out:
2323         fs_path_free(name);
2324         if (!ret)
2325                 fs_path_unreverse(dest);
2326         return ret;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2331  */
2332 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2333 {
2334         int ret;
2335         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2336         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2337         struct btrfs_path *path;
2338         struct btrfs_key key;
2339         struct btrfs_root_ref *ref;
2340         struct extent_buffer *leaf;
2341         char *name = NULL;
2342         int namelen;
2343
2344         path = btrfs_alloc_path();
2345         if (!path)
2346                 return -ENOMEM;
2347
2348         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2349         if (!name) {
2350                 btrfs_free_path(path);
2351                 return -ENOMEM;
2352         }
2353
2354         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2355         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2356         key.offset = 0;
2357
2358         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2359                                 &key, path, 1, 0);
2360         if (ret < 0)
2361                 goto out;
2362         if (ret) {
2363                 ret = -ENOENT;
2364                 goto out;
2365         }
2366
2367         leaf = path->nodes[0];
2368         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2369         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2370             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2371                 ret = -ENOENT;
2372                 goto out;
2373         }
2374         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2375         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2376         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2377         btrfs_release_path(path);
2378
2379         if (parent_root) {
2380                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2381                 if (ret < 0)
2382                         goto out;
2383         } else {
2384                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2385                 if (ret < 0)
2386                         goto out;
2387         }
2388
2389         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2390
2391         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2392                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2393                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2394         else
2395                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2396                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2397
2398         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2399                     btrfs_root_ctransid(&sctx->send_root->root_item));
2400         if (parent_root) {
2401                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2402                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2403                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2404                 else
2405                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2406                                      parent_root->root_item.uuid);
2407                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2408                             btrfs_root_ctransid(&sctx->parent_root->root_item));
2409         }
2410
2411         ret = send_cmd(sctx);
2412
2413 tlv_put_failure:
2414 out:
2415         btrfs_free_path(path);
2416         kfree(name);
2417         return ret;
2418 }
2419
2420 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2421 {
2422         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2423         int ret = 0;
2424         struct fs_path *p;
2425
2426         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2427
2428         p = fs_path_alloc();
2429         if (!p)
2430                 return -ENOMEM;
2431
2432         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2433         if (ret < 0)
2434                 goto out;
2435
2436         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2437         if (ret < 0)
2438                 goto out;
2439         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2440         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2441
2442         ret = send_cmd(sctx);
2443
2444 tlv_put_failure:
2445 out:
2446         fs_path_free(p);
2447         return ret;
2448 }
2449
2450 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2451 {
2452         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2453         int ret = 0;
2454         struct fs_path *p;
2455
2456         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2457
2458         p = fs_path_alloc();
2459         if (!p)
2460                 return -ENOMEM;
2461
2462         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2463         if (ret < 0)
2464                 goto out;
2465
2466         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2467         if (ret < 0)
2468                 goto out;
2469         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2470         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2471
2472         ret = send_cmd(sctx);
2473
2474 tlv_put_failure:
2475 out:
2476         fs_path_free(p);
2477         return ret;
2478 }
2479
2480 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2481 {
2482         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2483         int ret = 0;
2484         struct fs_path *p;
2485
2486         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2487                     ino, uid, gid);
2488
2489         p = fs_path_alloc();
2490         if (!p)
2491                 return -ENOMEM;
2492
2493         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2494         if (ret < 0)
2495                 goto out;
2496
2497         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2498         if (ret < 0)
2499                 goto out;
2500         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2501         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2502         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2503
2504         ret = send_cmd(sctx);
2505
2506 tlv_put_failure:
2507 out:
2508         fs_path_free(p);
2509         return ret;
2510 }
2511
2512 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2513 {
2514         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2515         int ret = 0;
2516         struct fs_path *p = NULL;
2517         struct btrfs_inode_item *ii;
2518         struct btrfs_path *path = NULL;
2519         struct extent_buffer *eb;
2520         struct btrfs_key key;
2521         int slot;
2522
2523         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2524
2525         p = fs_path_alloc();
2526         if (!p)
2527                 return -ENOMEM;
2528
2529         path = alloc_path_for_send();
2530         if (!path) {
2531                 ret = -ENOMEM;
2532                 goto out;
2533         }
2534
2535         key.objectid = ino;
2536         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2537         key.offset = 0;
2538         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2539         if (ret > 0)
2540                 ret = -ENOENT;
2541         if (ret < 0)
2542                 goto out;
2543
2544         eb = path->nodes[0];
2545         slot = path->slots[0];
2546         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2547
2548         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2549         if (ret < 0)
2550                 goto out;
2551
2552         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2553         if (ret < 0)
2554                 goto out;
2555         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2556         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2557         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2558         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2559         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2560
2561         ret = send_cmd(sctx);
2562
2563 tlv_put_failure:
2564 out:
2565         fs_path_free(p);
2566         btrfs_free_path(path);
2567         return ret;
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2572  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2573  * is created as orphan.
2574  */
2575 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2576 {
2577         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2578         int ret = 0;
2579         struct fs_path *p;
2580         int cmd;
2581         u64 gen;
2582         u64 mode;
2583         u64 rdev;
2584
2585         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2586
2587         p = fs_path_alloc();
2588         if (!p)
2589                 return -ENOMEM;
2590
2591         if (ino != sctx->cur_ino) {
2592                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2593                                      NULL, NULL, &rdev);
2594                 if (ret < 0)
2595                         goto out;
2596         } else {
2597                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2598                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2599                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2600         }
2601
2602         if (S_ISREG(mode)) {
2603                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2604         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2605                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2606         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2607                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2608         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2609                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2610         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2611                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2612         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2613                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2614         } else {
2615                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2616                                 (int)(mode & S_IFMT));
2617                 ret = -EOPNOTSUPP;
2618                 goto out;
2619         }
2620
2621         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2622         if (ret < 0)
2623                 goto out;
2624
2625         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2626         if (ret < 0)
2627                 goto out;
2628
2629         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2630         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2631
2632         if (S_ISLNK(mode)) {
2633                 fs_path_reset(p);
2634                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2635                 if (ret < 0)
2636                         goto out;
2637                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2638         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2639                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2640                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2641                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2642         }
2643
2644         ret = send_cmd(sctx);
2645         if (ret < 0)
2646                 goto out;
2647
2648
2649 tlv_put_failure:
2650 out:
2651         fs_path_free(p);
2652         return ret;
2653 }
2654
2655 /*
2656  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2657  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2658  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2659  */
2660 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2661 {
2662         int ret = 0;
2663         struct btrfs_path *path = NULL;
2664         struct btrfs_key key;
2665         struct btrfs_key found_key;
2666         struct btrfs_key di_key;
2667         struct extent_buffer *eb;
2668         struct btrfs_dir_item *di;
2669         int slot;
2670
2671         path = alloc_path_for_send();
2672         if (!path) {
2673                 ret = -ENOMEM;
2674                 goto out;
2675         }
2676
2677         key.objectid = dir;
2678         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2679         key.offset = 0;
2680         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2681         if (ret < 0)
2682                 goto out;
2683
2684         while (1) {
2685                 eb = path->nodes[0];
2686                 slot = path->slots[0];
2687                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2688                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2689                         if (ret < 0) {
2690                                 goto out;
2691                         } else if (ret > 0) {
2692                                 ret = 0;
2693                                 break;
2694                         }
2695                         continue;
2696                 }
2697
2698                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2699                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2700                     found_key.type != key.type) {
2701                         ret = 0;
2702                         goto out;
2703                 }
2704
2705                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2706                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2707
2708                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2709                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2710                         ret = 1;
2711                         goto out;
2712                 }
2713
2714                 path->slots[0]++;
2715         }
2716
2717 out:
2718         btrfs_free_path(path);
2719         return ret;
2720 }
2721
2722 /*
2723  * Only creates the inode if it is:
2724  * 1. Not a directory
2725  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2726  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2727  */
2728 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2729 {
2730         int ret;
2731
2732         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2733                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2734                 if (ret < 0)
2735                         return ret;
2736                 else if (ret > 0)
2737                         return 0;
2738         }
2739
2740         return send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2741 }
2742
2743 struct recorded_ref {
2744         struct list_head list;
2745         char *name;
2746         struct fs_path *full_path;
2747         u64 dir;
2748         u64 dir_gen;
2749         int name_len;
2750 };
2751
2752 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2753 {
2754         ref->full_path = path;
2755         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2756         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2757 }
2758
2759 /*
2760  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2761  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2762  * This function is a helper to record one ref.
2763  */
2764 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2765                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2766 {
2767         struct recorded_ref *ref;
2768
2769         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2770         if (!ref)
2771                 return -ENOMEM;
2772
2773         ref->dir = dir;
2774         ref->dir_gen = dir_gen;
2775         set_ref_path(ref, path);
2776         list_add_tail(&ref->list, head);
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2781 {
2782         struct recorded_ref *new;
2783
2784         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2785         if (!new)
2786                 return -ENOMEM;
2787
2788         new->dir = ref->dir;
2789         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2790         new->full_path = NULL;
2791         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2792         list_add_tail(&new->list, list);
2793         return 0;
2794 }
2795
2796 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2797 {
2798         struct recorded_ref *cur;
2799
2800         while (!list_empty(head)) {
2801                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2802                 fs_path_free(cur->full_path);
2803                 list_del(&cur->list);
2804                 kfree(cur);
2805         }
2806 }
2807
2808 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2809 {
2810         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2811         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2816  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2817  * directories.
2818  */
2819 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2820                           struct fs_path *path)
2821 {
2822         int ret;
2823         struct fs_path *orphan;
2824
2825         orphan = fs_path_alloc();
2826         if (!orphan)
2827                 return -ENOMEM;
2828
2829         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2830         if (ret < 0)
2831                 goto out;
2832
2833         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2834
2835 out:
2836         fs_path_free(orphan);
2837         return ret;
2838 }
2839
2840 static struct orphan_dir_info *add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2841                                                    u64 dir_ino, u64 dir_gen)
2842 {
2843         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2844         struct rb_node *parent = NULL;
2845         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2846
2847         while (*p) {
2848                 parent = *p;
2849                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2850                 if (dir_ino < entry->ino)
2851                         p = &(*p)->rb_left;
2852                 else if (dir_ino > entry->ino)
2853                         p = &(*p)->rb_right;
2854                 else if (dir_gen < entry->gen)
2855                         p = &(*p)->rb_left;
2856                 else if (dir_gen > entry->gen)
2857                         p = &(*p)->rb_right;
2858                 else
2859                         return entry;
2860         }
2861
2862         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2863         if (!odi)
2864                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2865         odi->ino = dir_ino;
2866         odi->gen = dir_gen;
2867         odi->last_dir_index_offset = 0;
2868
2869         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2870         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2871         return odi;
2872 }
2873
2874 static struct orphan_dir_info *get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2875                                                    u64 dir_ino, u64 gen)
2876 {
2877         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2878         struct orphan_dir_info *entry;
2879
2880         while (n) {
2881                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2882                 if (dir_ino < entry->ino)
2883                         n = n->rb_left;
2884                 else if (dir_ino > entry->ino)
2885                         n = n->rb_right;
2886                 else if (gen < entry->gen)
2887                         n = n->rb_left;
2888                 else if (gen > entry->gen)
2889                         n = n->rb_right;
2890                 else
2891                         return entry;
2892         }
2893         return NULL;
2894 }
2895
2896 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino, u64 gen)
2897 {
2898         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino, gen);
2899
2900         return odi != NULL;
2901 }
2902
2903 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2904                                  struct orphan_dir_info *odi)
2905 {
2906         if (!odi)
2907                 return;
2908         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2909         kfree(odi);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2914  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2915  * the dir item was already processed.
2916  */
2917 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2918                      u64 send_progress)
2919 {
2920         int ret = 0;
2921         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2922         struct btrfs_path *path;
2923         struct btrfs_key key;
2924         struct btrfs_key found_key;
2925         struct btrfs_key loc;
2926         struct btrfs_dir_item *di;
2927         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2928
2929         /*
2930          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2931          */
2932         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2933                 return 0;
2934
2935         path = alloc_path_for_send();
2936         if (!path)
2937                 return -ENOMEM;
2938
2939         key.objectid = dir;
2940         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2941         key.offset = 0;
2942
2943         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2944         if (odi)
2945                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2946
2947         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2948         if (ret < 0)
2949                 goto out;
2950
2951         while (1) {
2952                 struct waiting_dir_move *dm;
2953
2954                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2955                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2956                         if (ret < 0)
2957                                 goto out;
2958                         else if (ret > 0)
2959                                 break;
2960                         continue;
2961                 }
2962                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2963                                       path->slots[0]);
2964                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2965                     found_key.type != key.type)
2966                         break;
2967
2968                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2969                                 struct btrfs_dir_item);
2970                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2971
2972                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2973                 if (dm) {
2974                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2975                         if (IS_ERR(odi)) {
2976                                 ret = PTR_ERR(odi);
2977                                 goto out;
2978                         }
2979                         odi->gen = dir_gen;
2980                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2981                         dm->rmdir_ino = dir;
2982                         dm->rmdir_gen = dir_gen;
2983                         ret = 0;
2984                         goto out;
2985                 }
2986
2987                 if (loc.objectid > send_progress) {
2988                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir, dir_gen);
2989                         if (IS_ERR(odi)) {
2990                                 ret = PTR_ERR(odi);
2991                                 goto out;
2992                         }
2993                         odi->gen = dir_gen;
2994                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2995                         ret = 0;
2996                         goto out;
2997                 }
2998
2999                 path->slots[0]++;
3000         }
3001         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3002
3003         ret = 1;
3004
3005 out:
3006         btrfs_free_path(path);
3007         return ret;
3008 }
3009
3010 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3011 {
3012         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3013
3014         return entry != NULL;
3015 }
3016
3017 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3018 {
3019         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3020         struct rb_node *parent = NULL;
3021         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3022
3023         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3024         if (!dm)
3025                 return -ENOMEM;
3026         dm->ino = ino;
3027         dm->rmdir_ino = 0;
3028         dm->rmdir_gen = 0;
3029         dm->orphanized = orphanized;
3030
3031         while (*p) {
3032                 parent = *p;
3033                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3034                 if (ino < entry->ino) {
3035                         p = &(*p)->rb_left;
3036                 } else if (ino > entry->ino) {
3037                         p = &(*p)->rb_right;
3038                 } else {
3039                         kfree(dm);
3040                         return -EEXIST;
3041                 }
3042         }
3043
3044         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3045         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3046         return 0;
3047 }
3048
3049 static struct waiting_dir_move *
3050 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3051 {
3052         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3053         struct waiting_dir_move *entry;
3054
3055         while (n) {
3056                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3057                 if (ino < entry->ino)
3058                         n = n->rb_left;
3059                 else if (ino > entry->ino)
3060                         n = n->rb_right;
3061                 else
3062                         return entry;
3063         }
3064         return NULL;
3065 }
3066
3067 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3068                                   struct waiting_dir_move *dm)
3069 {
3070         if (!dm)
3071                 return;
3072         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3073         kfree(dm);
3074 }
3075
3076 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3077                                 u64 ino,
3078                                 u64 ino_gen,
3079                                 u64 parent_ino,
3080                                 struct list_head *new_refs,
3081                                 struct list_head *deleted_refs,
3082                                 const bool is_orphan)
3083 {
3084         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3085         struct rb_node *parent = NULL;
3086         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3087         struct recorded_ref *cur;
3088         int exists = 0;
3089         int ret;
3090
3091         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3092         if (!pm)
3093                 return -ENOMEM;
3094         pm->parent_ino = parent_ino;
3095         pm->ino = ino;
3096         pm->gen = ino_gen;
3097         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3098         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3099         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3100
3101         while (*p) {
3102                 parent = *p;
3103                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3104                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3105                         p = &(*p)->rb_left;
3106                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3107                         p = &(*p)->rb_right;
3108                 } else {
3109                         exists = 1;
3110                         break;
3111                 }
3112         }
3113
3114         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3115                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3116                 if (ret < 0)
3117                         goto out;
3118         }
3119         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3120                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3121                 if (ret < 0)
3122                         goto out;
3123         }
3124
3125         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3126         if (ret)
3127                 goto out;
3128
3129         if (exists) {
3130                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3131         } else {
3132                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3133                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3134         }
3135         ret = 0;
3136 out:
3137         if (ret) {
3138                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3139                 kfree(pm);
3140         }
3141         return ret;
3142 }
3143
3144 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3145                                                       u64 parent_ino)
3146 {
3147         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3148         struct pending_dir_move *entry;
3149
3150         while (n) {
3151                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3152                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3153                         n = n->rb_left;
3154                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3155                         n = n->rb_right;
3156                 else
3157                         return entry;
3158         }
3159         return NULL;
3160 }
3161
3162 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3163                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3164 {
3165         int ret = 0;
3166         u64 parent_inode = 0;
3167         u64 parent_gen = 0;
3168         u64 start_ino = ino;
3169
3170         *ancestor_ino = 0;
3171         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3172                 fs_path_reset(name);
3173
3174                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino, gen))
3175                         break;
3176                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3177                         if (*ancestor_ino == 0)
3178                                 *ancestor_ino = ino;
3179                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3180                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3181                 } else {
3182                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3183                                                         &parent_inode,
3184                                                         &parent_gen, name);
3185                         if (ret > 0) {
3186                                 ret = 0;
3187                                 break;
3188                         }
3189                 }
3190                 if (ret < 0)
3191                         break;
3192                 if (parent_inode == start_ino) {
3193                         ret = 1;
3194                         if (*ancestor_ino == 0)
3195                                 *ancestor_ino = ino;
3196                         break;
3197                 }
3198                 ino = parent_inode;
3199                 gen = parent_gen;
3200         }
3201         return ret;
3202 }
3203
3204 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3205 {
3206         struct fs_path *from_path = NULL;
3207         struct fs_path *to_path = NULL;
3208         struct fs_path *name = NULL;
3209         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3210         struct recorded_ref *cur;
3211         u64 parent_ino, parent_gen;
3212         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3213         u64 rmdir_ino = 0;
3214         u64 rmdir_gen;
3215         u64 ancestor;
3216         bool is_orphan;
3217         int ret;
3218
3219         name = fs_path_alloc();
3220         from_path = fs_path_alloc();
3221         if (!name || !from_path) {
3222                 ret = -ENOMEM;
3223                 goto out;
3224         }
3225
3226         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3227         ASSERT(dm);
3228         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3229         rmdir_gen = dm->rmdir_gen;
3230         is_orphan = dm->orphanized;
3231         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3232
3233         if (is_orphan) {
3234                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3235                                       pm->gen, from_path);
3236         } else {
3237                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3238                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3239                 if (ret < 0)
3240                         goto out;
3241                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3242                                    from_path);
3243                 if (ret < 0)
3244                         goto out;
3245                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3246         }
3247         if (ret < 0)
3248                 goto out;
3249
3250         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3251         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3252         if (ret < 0)
3253                 goto out;
3254         if (ret) {
3255                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3256                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3257                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3258                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3259                                            is_orphan);
3260                 if (ret < 0)
3261                         goto out;
3262                 if (rmdir_ino) {
3263                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3264                         ASSERT(dm);
3265                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3266                         dm->rmdir_gen = rmdir_gen;
3267                 }
3268                 goto out;
3269         }
3270         fs_path_reset(name);
3271         to_path = name;
3272         name = NULL;
3273         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3274         if (ret < 0)
3275                 goto out;
3276
3277         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3278         if (ret < 0)
3279                 goto out;
3280
3281         if (rmdir_ino) {
3282                 struct orphan_dir_info *odi;
3283                 u64 gen;
3284
3285                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino, rmdir_gen);
3286                 if (!odi) {
3287                         /* already deleted */
3288                         goto finish;
3289                 }
3290                 gen = odi->gen;
3291
3292                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3293                 if (ret < 0)
3294                         goto out;
3295                 if (!ret)
3296                         goto finish;
3297
3298                 name = fs_path_alloc();
3299                 if (!name) {
3300                         ret = -ENOMEM;
3301                         goto out;
3302                 }
3303                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3304                 if (ret < 0)
3305                         goto out;
3306                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3307                 if (ret < 0)
3308                         goto out;
3309         }
3310
3311 finish:
3312         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3313         if (ret < 0)
3314                 goto out;
3315
3316         /*
3317          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3318          * and old parent(s).
3319          */
3320         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3321                 /*
3322                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3323                  */
3324                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3325                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3326                 if (ret == -ENOENT) {
3327                         ret = 0;
3328                         continue;
3329                 }
3330                 if (ret < 0)
3331                         goto out;
3332
3333                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3334                 if (ret < 0)
3335                         goto out;
3336         }
3337
3338 out:
3339         fs_path_free(name);
3340         fs_path_free(from_path);
3341         fs_path_free(to_path);
3342         sctx->send_progress = orig_progress;
3343
3344         return ret;
3345 }
3346
3347 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3348 {
3349         if (!list_empty(&m->list))
3350                 list_del(&m->list);
3351         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3352                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3353         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3354         kfree(m);
3355 }
3356
3357 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3358                                       struct pending_dir_move *moves,
3359                                       struct list_head *stack)
3360 {
3361         if (list_empty(&moves->list)) {
3362                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3363         } else {
3364                 LIST_HEAD(list);
3365                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3366                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3367                 list_splice_tail(&list, stack);
3368         }
3369         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3370                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3371                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3372         }
3373 }
3374
3375 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3376 {
3377         struct pending_dir_move *pm;
3378         struct list_head stack;
3379         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3380         int ret = 0;
3381
3382         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3383         if (!pm)
3384                 return 0;
3385
3386         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3387         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3388
3389         while (!list_empty(&stack)) {
3390                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3391                 parent_ino = pm->ino;
3392                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3393                 free_pending_move(sctx, pm);
3394                 if (ret)
3395                         goto out;
3396                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3397                 if (pm)
3398                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3399         }
3400         return 0;
3401
3402 out:
3403         while (!list_empty(&stack)) {
3404                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3405                 free_pending_move(sctx, pm);
3406         }
3407         return ret;
3408 }
3409
3410 /*
3411  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3412  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3413  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3414  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3415  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3416  *
3417  * Example:
3418  *
3419  * Parent snapshot:
3420  * .                                       (ino 256)
3421  * |---- a/                                (ino 257)
3422  * |     |---- file                        (ino 260)
3423  * |
3424  * |---- b/                                (ino 258)
3425  * |---- c/                                (ino 259)
3426  *
3427  * Send snapshot:
3428  * .                                       (ino 256)
3429  * |---- a/                                (ino 258)
3430  * |---- x/                                (ino 259)
3431  *       |---- y/                          (ino 257)
3432  *             |----- file                 (ino 260)
3433  *
3434  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3435  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3436  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3437  * must issue is:
3438  *
3439  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3440  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3441  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3442  *
3443  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3444  * be done right away and < 0 on error.
3445  */
3446 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3447                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3448                                   const bool is_orphan)
3449 {
3450         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3451         struct btrfs_path *path;
3452         struct btrfs_key key;
3453         struct btrfs_key di_key;
3454         struct btrfs_dir_item *di;
3455         u64 left_gen;
3456         u64 right_gen;
3457         int ret = 0;
3458         struct waiting_dir_move *wdm;
3459
3460         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3461                 return 0;
3462
3463         path = alloc_path_for_send();
3464         if (!path)
3465                 return -ENOMEM;
3466
3467         key.objectid = parent_ref->dir;
3468         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3469         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3470
3471         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3472         if (ret < 0) {
3473                 goto out;
3474         } else if (ret > 0) {
3475                 ret = 0;
3476                 goto out;
3477         }
3478
3479         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3480                                        parent_ref->name_len);
3481         if (!di) {
3482                 ret = 0;
3483                 goto out;
3484         }
3485         /*
3486          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3487          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3488          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3489          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3490          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3491          * that it happens after that other inode is renamed.
3492          */
3493         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3494         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3495                 ret = 0;
3496                 goto out;
3497         }
3498
3499         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3500                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3501         if (ret < 0)
3502                 goto out;
3503         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3504                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3505         if (ret < 0) {
3506                 if (ret == -ENOENT)
3507                         ret = 0;
3508                 goto out;
3509         }
3510
3511         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3512         if (right_gen != left_gen) {
3513                 ret = 0;
3514                 goto out;
3515         }
3516
3517         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3518         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3519                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3520                                            sctx->cur_ino,
3521                                            sctx->cur_inode_gen,
3522                                            di_key.objectid,
3523                                            &sctx->new_refs,
3524                                            &sctx->deleted_refs,
3525                                            is_orphan);
3526                 if (!ret)
3527                         ret = 1;
3528         }
3529 out:
3530         btrfs_free_path(path);
3531         return ret;
3532 }
3533
3534 /*
3535  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3536  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3537  */
3538 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3539                              const u64 ino1,
3540                              const u64 ino1_gen,
3541                              const u64 ino2,
3542                              const u64 ino2_gen,
3543                              struct fs_path *fs_path)
3544 {
3545         u64 ino = ino2;
3546
3547         if (ino1 == ino2)
3548                 return ino1_gen == ino2_gen;
3549
3550         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3551                 u64 parent;
3552                 u64 parent_gen;
3553                 int ret;
3554
3555                 fs_path_reset(fs_path);
3556                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3557                 if (ret < 0)
3558                         return ret;
3559                 if (parent == ino1)
3560                         return parent_gen == ino1_gen;
3561                 ino = parent;
3562         }
3563         return 0;
3564 }
3565
3566 /*
3567  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3568  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3569  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3570  */
3571 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3572                        const u64 ino1,
3573                        const u64 ino1_gen,
3574                        const u64 ino2,
3575                        struct fs_path *fs_path)
3576 {
3577         bool free_fs_path = false;
3578         int ret = 0;
3579         struct btrfs_path *path = NULL;
3580         struct btrfs_key key;
3581
3582         if (!fs_path) {
3583                 fs_path = fs_path_alloc();
3584                 if (!fs_path)
3585                         return -ENOMEM;
3586                 free_fs_path = true;
3587         }
3588
3589         path = alloc_path_for_send();
3590         if (!path) {
3591                 ret = -ENOMEM;
3592                 goto out;
3593         }
3594
3595         key.objectid = ino2;
3596         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3597         key.offset = 0;
3598
3599         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3600         if (ret < 0)
3601                 goto out;
3602
3603         while (true) {
3604                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3605                 int slot = path->slots[0];
3606                 u32 cur_offset = 0;
3607                 u32 item_size;
3608
3609                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3610                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3611                         if (ret < 0)
3612                                 goto out;
3613                         if (ret > 0)
3614                                 break;
3615                         continue;
3616                 }
3617
3618                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3619                 if (key.objectid != ino2)
3620                         break;
3621                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3622                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3623                         break;
3624
3625                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3626                 while (cur_offset < item_size) {
3627                         u64 parent;
3628                         u64 parent_gen;
3629
3630                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3631                                 unsigned long ptr;
3632                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3633
3634                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3635                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3636                                         (ptr + cur_offset);
3637                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3638                                                                    extref);
3639                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3640                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3641                                                                   extref);
3642                         } else {
3643                                 parent = key.offset;
3644                                 cur_offset = item_size;
3645                         }
3646
3647                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3648                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3649                         if (ret < 0)
3650                                 goto out;
3651                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3652                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3653                         if (ret)
3654                                 goto out;
3655                 }
3656                 path->slots[0]++;
3657         }
3658         ret = 0;
3659  out:
3660         btrfs_free_path(path);
3661         if (free_fs_path)
3662                 fs_path_free(fs_path);
3663         return ret;
3664 }
3665
3666 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3667                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3668                                 const bool is_orphan)
3669 {
3670         int ret = 0;
3671         u64 ino = parent_ref->dir;
3672         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3673         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3674         struct fs_path *path_before = NULL;
3675         struct fs_path *path_after = NULL;
3676         int len1, len2;
3677
3678         path_after = fs_path_alloc();
3679         path_before = fs_path_alloc();
3680         if (!path_after || !path_before) {
3681                 ret = -ENOMEM;
3682                 goto out;
3683         }
3684
3685         /*
3686          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3687          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3688          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3689          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3690          * at get_cur_path()).
3691          */
3692         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3693                 u64 parent_ino_after_gen;
3694
3695                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3696                         /*
3697                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3698                          * parent root, we need to delay the rename of the
3699                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3700                          * because we can end up with a circular dependency
3701                          * of renames, resulting in some directories never
3702                          * getting the respective rename operations issued in
3703                          * the send stream or getting into infinite path build
3704                          * loops.
3705                          */
3706                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3707                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3708                                           ino, path_before);
3709                         if (ret)
3710                                 break;
3711                 }
3712
3713                 fs_path_reset(path_before);
3714                 fs_path_reset(path_after);
3715
3716                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3717                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3718                 if (ret < 0)
3719                         goto out;
3720                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3721                                     NULL, path_before);
3722                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3723                         goto out;
3724                 } else if (ret == -ENOENT) {
3725                         ret = 0;
3726                         break;
3727                 }
3728
3729                 len1 = fs_path_len(path_before);
3730                 len2 = fs_path_len(path_after);
3731                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3732                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3733                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3734                         u64 parent_ino_gen;
3735
3736                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3737                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3738                                              NULL);
3739                         if (ret < 0)
3740                                 goto out;
3741                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3742                                 ret = 1;
3743                                 break;
3744                         }
3745                 }
3746                 ino = parent_ino_after;
3747                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3748         }
3749
3750 out:
3751         fs_path_free(path_before);
3752         fs_path_free(path_after);
3753
3754         if (ret == 1) {
3755                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3756                                            sctx->cur_ino,
3757                                            sctx->cur_inode_gen,
3758                                            ino,
3759                                            &sctx->new_refs,
3760                                            &sctx->deleted_refs,
3761                                            is_orphan);
3762                 if (!ret)
3763                         ret = 1;
3764         }
3765
3766         return ret;
3767 }
3768
3769 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3770 {
3771         int ret;
3772         struct fs_path *new_path;
3773
3774         /*
3775          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3776          * we use here a new path.
3777          */
3778         new_path = fs_path_alloc();
3779         if (!new_path)
3780                 return -ENOMEM;
3781
3782         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3783         if (ret < 0) {
3784                 fs_path_free(new_path);
3785                 return ret;
3786         }
3787         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3788         if (ret < 0) {
3789                 fs_path_free(new_path);
3790                 return ret;
3791         }
3792
3793         fs_path_free(ref->full_path);
3794         set_ref_path(ref, new_path);
3795
3796         return 0;
3797 }
3798
3799 /*
3800  * When processing the new references for an inode we may orphanize an existing
3801  * directory inode because its old name conflicts with one of the new references
3802  * of the current inode. Later, when processing another new reference of our
3803  * inode, we might need to orphanize another inode, but the path we have in the
3804  * reference reflects the pre-orphanization name of the directory we previously
3805  * orphanized. For example:
3806  *
3807  * parent snapshot looks like:
3808  *
3809  * .                                     (ino 256)
3810  * |----- f1                             (ino 257)
3811  * |----- f2                             (ino 258)
3812  * |----- d1/                            (ino 259)
3813  *        |----- d2/                     (ino 260)
3814  *
3815  * send snapshot looks like:
3816  *
3817  * .                                     (ino 256)
3818  * |----- d1                             (ino 258)
3819  * |----- f2/                            (ino 259)
3820  *        |----- f2_link/                (ino 260)
3821  *        |       |----- f1              (ino 257)
3822  *        |
3823  *        |----- d2                      (ino 258)
3824  *
3825  * When processing inode 257 we compute the name for inode 259 as "d1", and we
3826  * cache it in the name cache. Later when we start processing inode 258, when
3827  * collecting all its new references we set a full path of "d1/d2" for its new
3828  * reference with name "d2". When we start processing the new references we
3829  * start by processing the new reference with name "d1", and this results in
3830  * orphanizing inode 259, since its old reference causes a conflict. Then we
3831  * move on the next new reference, with name "d2", and we find out we must
3832  * orphanize inode 260, as its old reference conflicts with ours - but for the
3833  * orphanization we use a source path corresponding to the path we stored in the
3834  * new reference, which is "d1/d2" and not "o259-6-0/d2" - this makes the
3835  * receiver fail since the path component "d1/" no longer exists, it was renamed
3836  * to "o259-6-0/" when processing the previous new reference. So in this case we
3837  * must recompute the path in the new reference and use it for the new
3838  * orphanization operation.
3839  */
3840 static int refresh_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3841 {
3842         char *name;
3843         int ret;
3844
3845         name = kmemdup(ref->name, ref->name_len, GFP_KERNEL);
3846         if (!name)
3847                 return -ENOMEM;
3848
3849         fs_path_reset(ref->full_path);
3850         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, ref->full_path);
3851         if (ret < 0)
3852                 goto out;
3853
3854         ret = fs_path_add(ref->full_path, name, ref->name_len);
3855         if (ret < 0)
3856                 goto out;
3857
3858         /* Update the reference's base name pointer. */
3859         set_ref_path(ref, ref->full_path);
3860 out:
3861         kfree(name);
3862         return ret;
3863 }
3864
3865 /*
3866  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3867  */
3868 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3869 {
3870         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3871         int ret = 0;
3872         struct recorded_ref *cur;
3873         struct recorded_ref *cur2;
3874         struct list_head check_dirs;
3875         struct fs_path *valid_path = NULL;
3876         u64 ow_inode = 0;
3877         u64 ow_gen;
3878         u64 ow_mode;
3879         int did_overwrite = 0;
3880         int is_orphan = 0;
3881         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3882         bool can_rename = true;
3883         bool orphanized_dir = false;
3884         bool orphanized_ancestor = false;
3885
3886         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3887
3888         /*
3889          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3890          * which is always '..'
3891          */
3892         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3893         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3894
3895         valid_path = fs_path_alloc();
3896         if (!valid_path) {
3897                 ret = -ENOMEM;
3898                 goto out;
3899         }
3900
3901         /*
3902          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3903          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3904          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3905          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3906          * this point in time.
3907          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3908          * orphan name in this case.
3909          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3910          * gets moved around.
3911          */
3912         if (!sctx->cur_inode_new) {
3913                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3914                                 sctx->cur_inode_gen);
3915                 if (ret < 0)
3916                         goto out;
3917                 if (ret)
3918                         did_overwrite = 1;
3919         }
3920         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3921                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3922                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3923                 if (ret < 0)
3924                         goto out;
3925                 is_orphan = 1;
3926         } else {
3927                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3928                                 valid_path);
3929                 if (ret < 0)
3930                         goto out;
3931         }
3932
3933         /*
3934          * Before doing any rename and link operations, do a first pass on the
3935          * new references to orphanize any unprocessed inodes that may have a
3936          * reference that conflicts with one of the new references of the current
3937          * inode. This needs to happen first because a new reference may conflict
3938          * with the old reference of a parent directory, so we must make sure
3939          * that the path used for link and rename commands don't use an
3940          * orphanized name when an ancestor was not yet orphanized.
3941          *
3942          * Example:
3943          *
3944          * Parent snapshot:
3945          *
3946          * .                                                      (ino 256)
3947          * |----- testdir/                                        (ino 259)
3948          * |          |----- a                                    (ino 257)
3949          * |
3950          * |----- b                                               (ino 258)
3951          *
3952          * Send snapshot:
3953          *
3954          * .                                                      (ino 256)
3955          * |----- testdir_2/                                      (ino 259)
3956          * |          |----- a                                    (ino 260)
3957          * |
3958          * |----- testdir                                         (ino 257)
3959          * |----- b                                               (ino 257)
3960          * |----- b2                                              (ino 258)
3961          *
3962          * Processing the new reference for inode 257 with name "b" may happen
3963          * before processing the new reference with name "testdir". If so, we
3964          * must make sure that by the time we send a link command to create the
3965          * hard link "b", inode 259 was already orphanized, since the generated
3966          * path in "valid_path" already contains the orphanized name for 259.
3967          * We are processing inode 257, so only later when processing 259 we do
3968          * the rename operation to change its temporary (orphanized) name to
3969          * "testdir_2".
3970          */
3971         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3972                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3973                 if (ret < 0)
3974                         goto out;
3975                 if (ret == inode_state_will_create)
3976                         continue;
3977
3978                 /*
3979                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of another
3980                  * unprocessed inode. If yes, orphanize the overwritten inode.
3981                  * If we find an overwritten ref that is not the first ref,
3982                  * simply unlink it.
3983                  */
3984                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3985                                 cur->name, cur->name_len,
3986                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3987                 if (ret < 0)
3988                         goto out;
3989                 if (ret) {
3990                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3991                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3992                                            cur->name_len);
3993                         if (ret < 0)
3994                                 goto out;
3995                         if (ret) {
3996                                 struct name_cache_entry *nce;
3997                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3998
3999                                 if (orphanized_dir) {
4000                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4001                                         if (ret < 0)
4002                                                 goto out;
4003                                 }
4004
4005                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
4006                                                 cur->full_path);
4007                                 if (ret < 0)
4008                                         goto out;
4009                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
4010                                         orphanized_dir = true;
4011
4012                                 /*
4013                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
4014                                  * make sure that its orphanized name is used in
4015                                  * the source path when performing its rename
4016                                  * operation.
4017                                  */
4018                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
4019                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
4020                                                                    ow_inode);
4021                                         ASSERT(wdm);
4022                                         wdm->orphanized = true;
4023                                 }
4024
4025                                 /*
4026                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
4027                                  * name from the name cache. This is because the
4028                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
4029                                  * other inode that will be orphanized as well
4030                                  * later and has an inode number greater than
4031                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
4032                                  * future name lookups from using the old name
4033                                  * and get instead the orphan name.
4034                                  */
4035                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
4036                                 if (nce) {
4037                                         name_cache_delete(sctx, nce);
4038                                         kfree(nce);
4039                                 }
4040
4041                                 /*
4042                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
4043                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
4044                                  * current path of cur_ino) again because it
4045                                  * might contain the pre-orphanization name of
4046                                  * ow_inode, which is no longer valid.
4047                                  */
4048                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
4049                                                   ow_inode, ow_gen,
4050                                                   sctx->cur_ino, NULL);
4051                                 if (ret > 0) {
4052                                         orphanized_ancestor = true;
4053                                         fs_path_reset(valid_path);
4054                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
4055                                                            sctx->cur_inode_gen,
4056                                                            valid_path);
4057                                 }
4058                                 if (ret < 0)
4059                                         goto out;
4060                         } else {
4061                                 /*
4062                                  * If we previously orphanized a directory that
4063                                  * collided with a new reference that we already
4064                                  * processed, recompute the current path because
4065                                  * that directory may be part of the path.
4066                                  */
4067                                 if (orphanized_dir) {
4068                                         ret = refresh_ref_path(sctx, cur);
4069                                         if (ret < 0)
4070                                                 goto out;
4071                                 }
4072                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4073                                 if (ret < 0)
4074                                         goto out;
4075                         }
4076                 }
4077
4078         }
4079
4080         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
4081                 /*
4082                  * We may have refs where the parent directory does not exist
4083                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
4084                  * than the current inum. To handle this case, we create the
4085                  * parent directory out of order. But we need to check if this
4086                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
4087                  */
4088                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4089                 if (ret < 0)
4090                         goto out;
4091                 if (ret == inode_state_will_create) {
4092                         ret = 0;
4093                         /*
4094                          * First check if any of the current inodes refs did
4095                          * already create the dir.
4096                          */
4097                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
4098                                 if (cur == cur2)
4099                                         break;
4100                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
4101                                         ret = 1;
4102                                         break;
4103                                 }
4104                         }
4105
4106                         /*
4107                          * If that did not happen, check if a previous inode
4108                          * did already create the dir.
4109                          */
4110                         if (!ret)
4111                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
4112                         if (ret < 0)
4113                                 goto out;
4114                         if (!ret) {
4115                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
4116                                 if (ret < 0)
4117                                         goto out;
4118                         }
4119                 }
4120
4121                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
4122                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
4123                         if (ret < 0)
4124                                 goto out;
4125                         if (ret == 1) {
4126                                 can_rename = false;
4127                                 *pending_move = 1;
4128                         }
4129                 }
4130
4131                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
4132                     can_rename) {
4133                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
4134                         if (ret < 0)
4135                                 goto out;
4136                         if (ret == 1) {
4137                                 can_rename = false;
4138                                 *pending_move = 1;
4139                         }
4140                 }
4141
4142                 /*
4143                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4144                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4145                  * it depending on the inode mode.
4146                  */
4147                 if (is_orphan && can_rename) {
4148                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4149                         if (ret < 0)
4150                                 goto out;
4151                         is_orphan = 0;
4152                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4153                         if (ret < 0)
4154                                 goto out;
4155                 } else if (can_rename) {
4156                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4157                                 /*
4158                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4159                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4160                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4161                                  */
4162                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4163                                                   cur->full_path);
4164                                 if (!ret)
4165                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4166                                                            cur->full_path);
4167                                 if (ret < 0)
4168                                         goto out;
4169                         } else {
4170                                 /*
4171                                  * We might have previously orphanized an inode
4172                                  * which is an ancestor of our current inode,
4173                                  * so our reference's full path, which was
4174                                  * computed before any such orphanizations, must
4175                                  * be updated.
4176                                  */
4177                                 if (orphanized_dir) {
4178                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4179                                         if (ret < 0)
4180                                                 goto out;
4181                                 }
4182                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4183                                                 valid_path);
4184                                 if (ret < 0)
4185                                         goto out;
4186                         }
4187                 }
4188                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4189                 if (ret < 0)
4190                         goto out;
4191         }
4192
4193         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4194                 /*
4195                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4196                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4197                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4198                  * See the use of check_dirs for more details.
4199                  */
4200                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4201                                 sctx->cur_ino);
4202                 if (ret < 0)
4203                         goto out;
4204                 if (ret) {
4205                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4206                         if (ret < 0)
4207                                 goto out;
4208                 } else if (!is_orphan) {
4209                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4210                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4211                         if (ret < 0)
4212                                 goto out;
4213                         is_orphan = 1;
4214                 }
4215
4216                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4217                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4218                         if (ret < 0)
4219                                 goto out;
4220                 }
4221         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4222                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4223                 /*
4224                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4225                  */
4226                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4227                                 list);
4228                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4229                 if (ret < 0)
4230                         goto out;
4231         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4232                 /*
4233                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4234                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4235                  * inodes.
4236                  */
4237                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4238                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4239                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4240                                         cur->name, cur->name_len);
4241                         if (ret < 0)
4242                                 goto out;
4243                         if (!ret) {
4244                                 /*
4245                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4246                                  * to recompute the full path for deleted names,
4247                                  * since any such path was computed before we
4248                                  * processed any references and orphanized any
4249                                  * ancestor inode.
4250                                  */
4251                                 if (orphanized_ancestor) {
4252                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4253                                         if (ret < 0)
4254                                                 goto out;
4255                                 }
4256                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4257                                 if (ret < 0)
4258                                         goto out;
4259                         }
4260                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4261                         if (ret < 0)
4262                                 goto out;
4263                 }
4264                 /*
4265                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4266                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4267                  * of this inode and no new refs were added for the current
4268                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4269                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4270                  * places.
4271                  */
4272                 if (is_orphan) {
4273                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4274                         if (ret < 0)
4275                                 goto out;
4276                 }
4277         }
4278
4279         /*
4280          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4281          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4282          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4283          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4284          */
4285         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4286                 /*
4287                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4288                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4289                  * The dir will be processed later.
4290                  */
4291                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4292                         continue;
4293
4294                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4295                 if (ret < 0)
4296                         goto out;
4297
4298                 if (ret == inode_state_did_create ||
4299                     ret == inode_state_no_change) {
4300                         /* TODO delayed utimes */
4301                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4302                         if (ret < 0)
4303                                 goto out;
4304                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4305                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4306                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4307                                         sctx->cur_ino);
4308                         if (ret < 0)
4309                                 goto out;
4310                         if (ret) {
4311                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4312                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4313                                 if (ret < 0)
4314                                         goto out;
4315                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4316                                 if (ret < 0)
4317                                         goto out;
4318                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4319                         }
4320                 }
4321         }
4322
4323         ret = 0;
4324
4325 out:
4326         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4327         free_recorded_refs(sctx);
4328         fs_path_free(valid_path);
4329         return ret;
4330 }
4331
4332 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4333                       void *ctx, struct list_head *refs)
4334 {
4335         int ret = 0;
4336         struct send_ctx *sctx = ctx;
4337         struct fs_path *p;
4338         u64 gen;
4339
4340         p = fs_path_alloc();
4341         if (!p)
4342                 return -ENOMEM;
4343
4344         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4345                         NULL, NULL);
4346         if (ret < 0)
4347                 goto out;
4348
4349         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4350         if (ret < 0)
4351                 goto out;
4352         ret = fs_path_add_path(p, name);
4353         if (ret < 0)
4354                 goto out;
4355
4356         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4357
4358 out:
4359         if (ret)
4360                 fs_path_free(p);
4361         return ret;
4362 }
4363
4364 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4365                             struct fs_path *name,
4366                             void *ctx)
4367 {
4368         struct send_ctx *sctx = ctx;
4369         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4370 }
4371
4372
4373 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4374                                 struct fs_path *name,
4375                                 void *ctx)
4376 {
4377         struct send_ctx *sctx = ctx;
4378         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4379                           &sctx->deleted_refs);
4380 }
4381
4382 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4383 {
4384         int ret;
4385
4386         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4387                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4388         if (ret < 0)
4389                 goto out;
4390         ret = 0;
4391
4392 out:
4393         return ret;
4394 }
4395
4396 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4397 {
4398         int ret;
4399
4400         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4401                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4402         if (ret < 0)
4403                 goto out;
4404         ret = 0;
4405
4406 out:
4407         return ret;
4408 }
4409
4410 struct find_ref_ctx {
4411         u64 dir;
4412         u64 dir_gen;
4413         struct btrfs_root *root;
4414         struct fs_path *name;
4415         int found_idx;
4416 };
4417
4418 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4419                        struct fs_path *name,
4420                        void *ctx_)
4421 {
4422         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4423         u64 dir_gen;
4424         int ret;
4425
4426         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4427             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4428                 /*
4429                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4430                  * else matches.
4431                  */
4432                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4433                                      NULL, NULL, NULL);
4434                 if (ret)
4435                         return ret;
4436                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4437                         return 0;
4438                 ctx->found_idx = num;
4439                 return 1;
4440         }
4441         return 0;
4442 }
4443
4444 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4445                      struct btrfs_path *path,
4446                      struct btrfs_key *key,
4447                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4448 {
4449         int ret;
4450         struct find_ref_ctx ctx;
4451
4452         ctx.dir = dir;
4453         ctx.name = name;
4454         ctx.dir_gen = dir_gen;
4455         ctx.found_idx = -1;
4456         ctx.root = root;
4457
4458         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4459         if (ret < 0)
4460                 return ret;
4461
4462         if (ctx.found_idx == -1)
4463                 return -ENOENT;
4464
4465         return ctx.found_idx;
4466 }
4467
4468 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4469                                     struct fs_path *name,
4470                                     void *ctx)
4471 {
4472         u64 dir_gen;
4473         int ret;
4474         struct send_ctx *sctx = ctx;
4475
4476         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4477                              NULL, NULL, NULL);
4478         if (ret)
4479                 return ret;
4480
4481         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4482                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4483         if (ret == -ENOENT)
4484                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4485         else if (ret > 0)
4486                 ret = 0;
4487
4488         return ret;
4489 }
4490
4491 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4492                                         struct fs_path *name,
4493                                         void *ctx)
4494 {
4495         u64 dir_gen;
4496         int ret;
4497         struct send_ctx *sctx = ctx;
4498
4499         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4500                              NULL, NULL, NULL);
4501         if (ret)
4502                 return ret;
4503
4504         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4505                         dir, dir_gen, name);
4506         if (ret == -ENOENT)
4507                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4508         else if (ret > 0)
4509                 ret = 0;
4510
4511         return ret;
4512 }
4513
4514 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4515 {
4516         int ret = 0;
4517
4518         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4519                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4520         if (ret < 0)
4521                 goto out;
4522         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4523                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4524         if (ret < 0)
4525                 goto out;
4526         ret = 0;
4527
4528 out:
4529         return ret;
4530 }
4531
4532 /*
4533  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4534  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4535  */
4536 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4537                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4538 {
4539         int ret;
4540         struct btrfs_root *root;
4541         struct btrfs_path *path;
4542         struct btrfs_key key;
4543         struct btrfs_key found_key;
4544         struct extent_buffer *eb;
4545         int slot;
4546         iterate_inode_ref_t cb;
4547         int pending_move = 0;
4548
4549         path = alloc_path_for_send();
4550         if (!path)
4551                 return -ENOMEM;
4552
4553         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4554                 root = sctx->send_root;
4555                 cb = __record_new_ref;
4556         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4557                 root = sctx->parent_root;
4558                 cb = __record_deleted_ref;
4559         } else {
4560                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4561                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4562                 ret = -EINVAL;
4563                 goto out;
4564         }
4565
4566         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4567         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4568         key.offset = 0;
4569         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4570         if (ret < 0)
4571                 goto out;
4572
4573         while (1) {
4574                 eb = path->nodes[0];
4575                 slot = path->slots[0];
4576                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4577                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4578                         if (ret < 0)
4579                                 goto out;
4580                         else if (ret > 0)
4581                                 break;
4582                         continue;
4583                 }
4584
4585                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4586
4587                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4588                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4589                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4590                         break;
4591
4592                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4593                 if (ret < 0)
4594                         goto out;
4595
4596                 path->slots[0]++;
4597         }
4598         btrfs_release_path(path);
4599
4600         /*
4601          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4602          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4603          * rename the parent directory.
4604          */
4605         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4606 out:
4607         btrfs_free_path(path);
4608         return ret;
4609 }
4610
4611 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4612                           struct fs_path *path,
4613                           const char *name, int name_len,
4614                           const char *data, int data_len)
4615 {
4616         int ret = 0;
4617
4618         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4619         if (ret < 0)
4620                 goto out;
4621
4622         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4623         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4624         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4625
4626         ret = send_cmd(sctx);
4627
4628 tlv_put_failure:
4629 out:
4630         return ret;
4631 }
4632
4633 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4634                           struct fs_path *path,
4635                           const char *name, int name_len)
4636 {
4637         int ret = 0;
4638
4639         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4640         if (ret < 0)
4641                 goto out;
4642
4643         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4644         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4645
4646         ret = send_cmd(sctx);
4647
4648 tlv_put_failure:
4649 out:
4650         return ret;
4651 }
4652
4653 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4654                                const char *name, int name_len,
4655                                const char *data, int data_len,
4656                                u8 type, void *ctx)
4657 {
4658         int ret;
4659         struct send_ctx *sctx = ctx;
4660         struct fs_path *p;
4661         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4662
4663         /* Capabilities are emitted by finish_inode_if_needed */
4664         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_CAPS, name_len))
4665                 return 0;
4666
4667         p = fs_path_alloc();
4668         if (!p)
4669                 return -ENOMEM;
4670
4671         /*
4672          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4673          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4674          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4675          * only contains the version number and no entries.
4676          */
4677         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4678             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4679                 if (data_len == 0) {
4680                         dummy_acl.a_version =
4681                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4682                         data = (char *)&dummy_acl;
4683                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4684                 }
4685         }
4686
4687         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4688         if (ret < 0)
4689                 goto out;
4690
4691         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4692
4693 out:
4694         fs_path_free(p);
4695         return ret;
4696 }
4697
4698 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4699                                    const char *name, int name_len,
4700                                    const char *data, int data_len,
4701                                    u8 type, void *ctx)
4702 {
4703         int ret;
4704         struct send_ctx *sctx = ctx;
4705         struct fs_path *p;
4706
4707         p = fs_path_alloc();
4708         if (!p)
4709                 return -ENOMEM;
4710
4711         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4712         if (ret < 0)
4713                 goto out;
4714
4715         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4716
4717 out:
4718         fs_path_free(p);
4719         return ret;
4720 }
4721
4722 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4723 {
4724         int ret = 0;
4725
4726         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4727                                __process_new_xattr, sctx);
4728
4729         return ret;
4730 }
4731
4732 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4733 {
4734         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4735                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4736 }
4737
4738 struct find_xattr_ctx {
4739         const char *name;
4740         int name_len;
4741         int found_idx;
4742         char *found_data;
4743         int found_data_len;
4744 };
4745
4746 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4747                         const char *name, int name_len,
4748                         const char *data, int data_len,
4749                         u8 type, void *vctx)
4750 {
4751         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4752
4753         if (name_len == ctx->name_len &&
4754             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4755                 ctx->found_idx = num;
4756                 ctx->found_data_len = data_len;
4757                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4758                 if (!ctx->found_data)
4759                         return -ENOMEM;
4760                 return 1;
4761         }
4762         return 0;
4763 }
4764
4765 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4766                       struct btrfs_path *path,
4767                       struct btrfs_key *key,
4768                       const char *name, int name_len,
4769                       char **data, int *data_len)
4770 {
4771         int ret;
4772         struct find_xattr_ctx ctx;
4773
4774         ctx.name = name;
4775         ctx.name_len = name_len;
4776         ctx.found_idx = -1;
4777         ctx.found_data = NULL;
4778         ctx.found_data_len = 0;
4779
4780         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4781         if (ret < 0)
4782                 return ret;
4783
4784         if (ctx.found_idx == -1)
4785                 return -ENOENT;
4786         if (data) {
4787                 *data = ctx.found_data;
4788                 *data_len = ctx.found_data_len;
4789         } else {
4790                 kfree(ctx.found_data);
4791         }
4792         return ctx.found_idx;
4793 }
4794
4795
4796 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4797                                        const char *name, int name_len,
4798                                        const char *data, int data_len,
4799                                        u8 type, void *ctx)
4800 {
4801         int ret;
4802         struct send_ctx *sctx = ctx;
4803         char *found_data = NULL;
4804         int found_data_len  = 0;
4805
4806         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4807                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4808                          &found_data_len);
4809         if (ret == -ENOENT) {
4810                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4811                                 data_len, type, ctx);
4812         } else if (ret >= 0) {
4813                 if (data_len != found_data_len ||
4814                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4815                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4816                                         data, data_len, type, ctx);
4817                 } else {
4818                         ret = 0;
4819                 }
4820         }
4821
4822         kfree(found_data);
4823         return ret;
4824 }
4825
4826 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4827                                            const char *name, int name_len,
4828                                            const char *data, int data_len,
4829                                            u8 type, void *ctx)
4830 {
4831         int ret;
4832         struct send_ctx *sctx = ctx;
4833
4834         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4835                          name, name_len, NULL, NULL);
4836         if (ret == -ENOENT)
4837                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4838                                 data_len, type, ctx);
4839         else if (ret >= 0)
4840                 ret = 0;
4841
4842         return ret;
4843 }
4844
4845 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4846 {
4847         int ret = 0;
4848
4849         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4850                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4851         if (ret < 0)
4852                 goto out;
4853         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4854                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4855
4856 out:
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4861 {
4862         int ret;
4863         struct btrfs_root *root;
4864         struct btrfs_path *path;
4865         struct btrfs_key key;
4866         struct btrfs_key found_key;
4867         struct extent_buffer *eb;
4868         int slot;
4869
4870         path = alloc_path_for_send();
4871         if (!path)
4872                 return -ENOMEM;
4873
4874         root = sctx->send_root;
4875
4876         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4877         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4878         key.offset = 0;
4879         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4880         if (ret < 0)
4881                 goto out;
4882
4883         while (1) {
4884                 eb = path->nodes[0];
4885                 slot = path->slots[0];
4886                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4887                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4888                         if (ret < 0) {
4889                                 goto out;
4890                         } else if (ret > 0) {
4891                                 ret = 0;
4892                                 break;
4893                         }
4894                         continue;
4895                 }
4896
4897                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4898                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4899                     found_key.type != key.type) {
4900                         ret = 0;
4901                         goto out;
4902                 }
4903
4904                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4905                 if (ret < 0)
4906                         goto out;
4907
4908                 path->slots[0]++;
4909         }
4910
4911 out:
4912         btrfs_free_path(path);
4913         return ret;
4914 }
4915
4916 static inline u64 max_send_read_size(const struct send_ctx *sctx)
4917 {
4918         return sctx->send_max_size - SZ_16K;
4919 }
4920
4921 static int put_data_header(struct send_ctx *sctx, u32 len)
4922 {
4923         struct btrfs_tlv_header *hdr;
4924
4925         if (sctx->send_max_size - sctx->send_size < sizeof(*hdr) + len)
4926                 return -EOVERFLOW;
4927         hdr = (struct btrfs_tlv_header *)(sctx->send_buf + sctx->send_size);
4928         put_unaligned_le16(BTRFS_SEND_A_DATA, &hdr->tlv_type);
4929         put_unaligned_le16(len, &hdr->tlv_len);
4930         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
4931         return 0;
4932 }
4933
4934 static int put_file_data(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4935 {
4936         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4937         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4938         struct inode *inode;
4939         struct page *page;
4940         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4941         pgoff_t last_index;
4942         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4943         int ret;
4944
4945         ret = put_data_header(sctx, len);
4946         if (ret)
4947                 return ret;
4948
4949         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, sctx->cur_ino, root);
4950         if (IS_ERR(inode))
4951                 return PTR_ERR(inode);
4952
4953         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4954
4955         /* initial readahead */
4956         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4957         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4958
4959         while (index <= last_index) {
4960                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4961                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4962
4963                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4964                 if (!page) {
4965                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4966                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4967
4968                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4969                                         GFP_KERNEL);
4970                         if (!page) {
4971                                 ret = -ENOMEM;
4972                                 break;
4973                         }
4974                 }
4975
4976                 if (PageReadahead(page)) {
4977                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4978                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4979                 }
4980
4981                 if (!PageUptodate(page)) {
4982                         btrfs_readpage(NULL, page);
4983                         lock_page(page);
4984                         if (!PageUptodate(page)) {
4985                                 unlock_page(page);
4986                                 put_page(page);
4987                                 ret = -EIO;
4988                                 break;
4989                         }
4990                 }
4991
4992                 memcpy_from_page(sctx->send_buf + sctx->send_size, page,
4993                                  pg_offset, cur_len);
4994                 unlock_page(page);
4995                 put_page(page);
4996                 index++;
4997                 pg_offset = 0;
4998                 len -= cur_len;
4999                 sctx->send_size += cur_len;
5000         }
5001         iput(inode);
5002         return ret;
5003 }
5004
5005 /*
5006  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
5007  * user space.
5008  */
5009 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
5010 {
5011         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
5012         int ret = 0;
5013         struct fs_path *p;
5014
5015         p = fs_path_alloc();
5016         if (!p)
5017                 return -ENOMEM;
5018
5019         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
5020
5021         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5022         if (ret < 0)
5023                 goto out;
5024
5025         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5026         if (ret < 0)
5027                 goto out;
5028
5029         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5030         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5031         ret = put_file_data(sctx, offset, len);
5032         if (ret < 0)
5033                 goto out;
5034
5035         ret = send_cmd(sctx);
5036
5037 tlv_put_failure:
5038 out:
5039         fs_path_free(p);
5040         return ret;
5041 }
5042
5043 /*
5044  * Send a clone command to user space.
5045  */
5046 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
5047                       u64 offset, u32 len,
5048                       struct clone_root *clone_root)
5049 {
5050         int ret = 0;
5051         struct fs_path *p;
5052         u64 gen;
5053
5054         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
5055                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
5056                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
5057                     clone_root->ino, clone_root->offset);
5058
5059         p = fs_path_alloc();
5060         if (!p)
5061                 return -ENOMEM;
5062
5063         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
5064         if (ret < 0)
5065                 goto out;
5066
5067         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5068         if (ret < 0)
5069                 goto out;
5070
5071         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5072         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
5073         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5074
5075         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
5076                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
5077                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
5078                 if (ret < 0)
5079                         goto out;
5080                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
5081         } else {
5082                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
5083         }
5084         if (ret < 0)
5085                 goto out;
5086
5087         /*
5088          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
5089          * our clone source as that is what we will look for when doing a
5090          * receive.
5091          *
5092          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
5093          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
5094          * different host.
5095          */
5096         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
5097                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5098                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
5099         else
5100                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
5101                              clone_root->root->root_item.uuid);
5102         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
5103                     btrfs_root_ctransid(&clone_root->root->root_item));
5104         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
5105         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
5106                         clone_root->offset);
5107
5108         ret = send_cmd(sctx);
5109
5110 tlv_put_failure:
5111 out:
5112         fs_path_free(p);
5113         return ret;
5114 }
5115
5116 /*
5117  * Send an update extent command to user space.
5118  */
5119 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
5120                               u64 offset, u32 len)
5121 {
5122         int ret = 0;
5123         struct fs_path *p;
5124
5125         p = fs_path_alloc();
5126         if (!p)
5127                 return -ENOMEM;
5128
5129         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
5130         if (ret < 0)
5131                 goto out;
5132
5133         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5134         if (ret < 0)
5135                 goto out;
5136
5137         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5138         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5139         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
5140
5141         ret = send_cmd(sctx);
5142
5143 tlv_put_failure:
5144 out:
5145         fs_path_free(p);
5146         return ret;
5147 }
5148
5149 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5150 {
5151         struct fs_path *p = NULL;
5152         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5153         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5154         int ret = 0;
5155
5156         /*
5157          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5158          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5159          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5160          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5161          */
5162         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5163                 return 0;
5164
5165         /*
5166          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5167          * after the i_size.
5168          */
5169         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5170
5171         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5172                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5173
5174         p = fs_path_alloc();
5175         if (!p)
5176                 return -ENOMEM;
5177         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5178         if (ret < 0)
5179                 goto tlv_put_failure;
5180         while (offset < end) {
5181                 u64 len = min(end - offset, read_size);
5182
5183                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5184                 if (ret < 0)
5185                         break;
5186                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5187                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5188                 ret = put_data_header(sctx, len);
5189                 if (ret < 0)
5190                         break;
5191                 memset(sctx->send_buf + sctx->send_size, 0, len);
5192                 sctx->send_size += len;
5193                 ret = send_cmd(sctx);
5194                 if (ret < 0)
5195                         break;
5196                 offset += len;
5197         }
5198         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5199 tlv_put_failure:
5200         fs_path_free(p);
5201         return ret;
5202 }
5203
5204 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5205                             const u64 offset,
5206                             const u64 len)
5207 {
5208         u64 read_size = max_send_read_size(sctx);
5209         u64 sent = 0;
5210
5211         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5212                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5213
5214         while (sent < len) {
5215                 u64 size = min(len - sent, read_size);
5216                 int ret;
5217
5218                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5219                 if (ret < 0)
5220                         return ret;
5221                 sent += size;
5222         }
5223         return 0;
5224 }
5225
5226 /*
5227  * Search for a capability xattr related to sctx->cur_ino. If the capability is
5228  * found, call send_set_xattr function to emit it.
5229  *
5230  * Return 0 if there isn't a capability, or when the capability was emitted
5231  * successfully, or < 0 if an error occurred.
5232  */
5233 static int send_capabilities(struct send_ctx *sctx)
5234 {
5235         struct fs_path *fspath = NULL;
5236         struct btrfs_path *path;
5237         struct btrfs_dir_item *di;
5238         struct extent_buffer *leaf;
5239         unsigned long data_ptr;
5240         char *buf = NULL;
5241         int buf_len;
5242         int ret = 0;
5243
5244         path = alloc_path_for_send();
5245         if (!path)
5246                 return -ENOMEM;
5247
5248         di = btrfs_lookup_xattr(NULL, sctx->send_root, path, sctx->cur_ino,
5249                                 XATTR_NAME_CAPS, strlen(XATTR_NAME_CAPS), 0);
5250         if (!di) {
5251                 /* There is no xattr for this inode */
5252                 goto out;
5253         } else if (IS_ERR(di)) {
5254                 ret = PTR_ERR(di);
5255                 goto out;
5256         }
5257
5258         leaf = path->nodes[0];
5259         buf_len = btrfs_dir_data_len(leaf, di);
5260
5261         fspath = fs_path_alloc();
5262         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
5263         if (!fspath || !buf) {
5264                 ret = -ENOMEM;
5265                 goto out;
5266         }
5267
5268         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, fspath);
5269         if (ret < 0)
5270                 goto out;
5271
5272         data_ptr = (unsigned long)(di + 1) + btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5273         read_extent_buffer(leaf, buf, data_ptr, buf_len);
5274
5275         ret = send_set_xattr(sctx, fspath, XATTR_NAME_CAPS,
5276                         strlen(XATTR_NAME_CAPS), buf, buf_len);
5277 out:
5278         kfree(buf);
5279         fs_path_free(fspath);
5280         btrfs_free_path(path);
5281         return ret;
5282 }
5283
5284 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5285                        struct clone_root *clone_root,
5286                        const u64 disk_byte,
5287                        u64 data_offset,
5288                        u64 offset,
5289                        u64 len)
5290 {
5291         struct btrfs_path *path;
5292         struct btrfs_key key;
5293         int ret;
5294         u64 clone_src_i_size = 0;
5295
5296         /*
5297          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5298          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5299          *
5300          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5301          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5302          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5303          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5304          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5305          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5306          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5307          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5308          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5309          * filesystem has.
5310          */
5311         if (clone_root->offset == 0 &&
5312             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5313                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5314
5315         path = alloc_path_for_send();
5316         if (!path)
5317                 return -ENOMEM;
5318
5319         /*
5320          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5321          * accept clones from these extents.
5322          */
5323         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5324                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5325         btrfs_release_path(path);
5326         if (ret < 0)
5327                 goto out;
5328
5329         /*
5330          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5331          * extent items in the respective range in the source file that
5332          * refer to different extents or if we find holes.
5333          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5334          * operations if needed.
5335          *
5336          * Example:
5337          *
5338          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5339          * mount /dev/sda /mnt
5340          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5341          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5342          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5343          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5344          *
5345          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5346          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5347          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5348          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5349          * the content from bar in the original filesystem.
5350          */
5351         key.objectid = clone_root->ino;
5352         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5353         key.offset = clone_root->offset;
5354         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5355         if (ret < 0)
5356                 goto out;
5357         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5358                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5359                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5360                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5361                         path->slots[0]--;
5362         }
5363
5364         while (true) {
5365                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5366                 int slot = path->slots[0];
5367                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5368                 u8 type;
5369                 u64 ext_len;
5370                 u64 clone_len;
5371                 u64 clone_data_offset;
5372
5373                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5374                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5375                         if (ret < 0)
5376                                 goto out;
5377                         else if (ret > 0)
5378                                 break;
5379                         continue;
5380                 }
5381
5382                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5383
5384                 /*
5385                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5386                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5387                  */
5388                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5389                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5390                         break;
5391
5392                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5393                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5394                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5395                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5396                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5397                 } else {
5398                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5399                 }
5400
5401                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5402                         goto next;
5403
5404                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5405                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5406                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5407
5408                         if (hole_len > len)
5409                                 hole_len = len;
5410                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5411                         if (ret < 0)
5412                                 goto out;
5413
5414                         len -= hole_len;
5415                         if (len == 0)
5416                                 break;
5417                         offset += hole_len;
5418                         clone_root->offset += hole_len;
5419                         data_offset += hole_len;
5420                 }
5421
5422                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5423                         break;
5424
5425                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5426                         break;
5427
5428                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5429                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5430
5431                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5432                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5433                         clone_root->offset = key.offset;
5434                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5435                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5436                                 u64 extent_offset;
5437
5438                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5439                                 ext_len -= extent_offset;
5440                                 clone_data_offset += extent_offset;
5441                                 clone_root->offset += extent_offset;
5442                         }
5443                 }
5444
5445                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5446
5447                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5448                     clone_data_offset == data_offset) {
5449                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5450                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5451
5452                         /*
5453                          * We can't clone the last block, when its size is not
5454                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5455                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5456                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5457                          * the destination file if it's on a kernel without the
5458                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5459                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5460                          * block).
5461                          *
5462                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5463                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5464                          *
5465                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5466                          * because we don't know what's the sector size of the
5467                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5468                          * assume the largest possible sector size.
5469                          */
5470                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5471                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5472                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5473                                 u64 slen;
5474
5475                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5476                                                   sectorsize);
5477                                 if (slen > 0) {
5478                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5479                                                          clone_root);
5480                                         if (ret < 0)
5481                                                 goto out;
5482                                 }
5483                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5484                                                        clone_len - slen);
5485                         } else {
5486                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5487                                                  clone_root);
5488                         }
5489                 } else {
5490                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5491                 }
5492
5493                 if (ret < 0)
5494                         goto out;
5495
5496                 len -= clone_len;
5497                 if (len == 0)
5498                         break;
5499                 offset += clone_len;
5500                 clone_root->offset += clone_len;
5501
5502                 /*
5503                  * If we are cloning from the file we are currently processing,
5504                  * and using the send root as the clone root, we must stop once
5505                  * the current clone offset reaches the current eof of the file
5506                  * at the receiver, otherwise we would issue an invalid clone
5507                  * operation (source range going beyond eof) and cause the
5508                  * receiver to fail. So if we reach the current eof, bail out
5509                  * and fallback to a regular write.
5510                  */
5511                 if (clone_root->root == sctx->send_root &&
5512                     clone_root->ino == sctx->cur_ino &&
5513                     clone_root->offset >= sctx->cur_inode_next_write_offset)
5514                         break;
5515
5516                 data_offset += clone_len;
5517 next:
5518                 path->slots[0]++;
5519         }
5520
5521         if (len > 0)
5522                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5523         else
5524                 ret = 0;
5525 out:
5526         btrfs_free_path(path);
5527         return ret;
5528 }
5529
5530 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5531                                struct btrfs_path *path,
5532                                struct btrfs_key *key,
5533                                struct clone_root *clone_root)
5534 {
5535         int ret = 0;
5536         u64 offset = key->offset;
5537         u64 end;
5538         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5539
5540         end = min_t(u64, btrfs_file_extent_end(path), sctx->cur_inode_size);
5541         if (offset >= end)
5542                 return 0;
5543
5544         if (clone_root && IS_ALIGNED(end, bs)) {
5545                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5546                 u64 disk_byte;
5547                 u64 data_offset;
5548
5549                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5550                                     struct btrfs_file_extent_item);
5551                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5552                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5553                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5554                                   offset, end - offset);
5555         } else {
5556                 ret = send_extent_data(sctx, offset, end - offset);
5557         }
5558         sctx->cur_inode_next_write_offset = end;
5559         return ret;
5560 }
5561
5562 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5563                                struct btrfs_path *left_path,
5564                                struct btrfs_key *ekey)
5565 {
5566         int ret = 0;
5567         struct btrfs_key key;
5568         struct btrfs_path *path = NULL;
5569         struct extent_buffer *eb;
5570         int slot;
5571         struct btrfs_key found_key;
5572         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5573         u64 left_disknr;
5574         u64 right_disknr;
5575         u64 left_offset;
5576         u64 right_offset;
5577         u64 left_offset_fixed;
5578         u64 left_len;
5579         u64 right_len;
5580         u64 left_gen;
5581         u64 right_gen;
5582         u8 left_type;
5583         u8 right_type;
5584
5585         path = alloc_path_for_send();
5586         if (!path)
5587                 return -ENOMEM;
5588
5589         eb = left_path->nodes[0];
5590         slot = left_path->slots[0];
5591         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5592         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5593
5594         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5595                 ret = 0;
5596                 goto out;
5597         }
5598         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5599         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5600         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5601         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5602
5603         /*
5604          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5605          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5606          * extents that we iterate.
5607          *
5608          *       |-----L-----|
5609          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5610          *
5611          *       |-----L-----|
5612          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5613          *
5614          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5615          *       |-----L-----|
5616          * |-----------7-----------|-6-|
5617          *
5618          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5619          *       |-----L-----|
5620          * |-8-|
5621          * Nothing follows after 8.
5622          */
5623
5624         key.objectid = ekey->objectid;
5625         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5626         key.offset = ekey->offset;
5627         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5628         if (ret < 0)
5629                 goto out;
5630         if (ret) {
5631                 ret = 0;
5632                 goto out;
5633         }
5634
5635         /*
5636          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5637          */
5638         eb = path->nodes[0];
5639         slot = path->slots[0];
5640         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5641         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5642             found_key.type != key.type) {
5643                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5644                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5645                 goto out;
5646         }
5647
5648         /*
5649          * We're now on 2a, 2b or 7.
5650          */
5651         key = found_key;
5652         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5653                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5654                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5655                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5656                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5657                         ret = 0;
5658                         goto out;
5659                 }
5660
5661                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5662                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5663                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5664                 } else {
5665                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5666                 }
5667
5668                 /*
5669                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5670                  * This may only happen on the first iteration.
5671                  */
5672                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5673                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5674                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5675                         goto out;
5676                 }
5677
5678                 /*
5679                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5680                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5681                  * condition for inline extents too). This should normally not
5682                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5683                  * compressed extent representing data with a size matching
5684                  * the page size (currently the same as sector size).
5685                  */
5686                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5687                         ret = 0;
5688                         goto out;
5689                 }
5690
5691                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5692                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5693                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5694
5695                 left_offset_fixed = left_offset;
5696                 if (key.offset < ekey->offset) {
5697                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5698                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5699                 } else {
5700                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5701                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5702                 }
5703
5704                 /*
5705                  * Check if we have the same extent.
5706                  */
5707                 if (left_disknr != right_disknr ||
5708                     left_offset_fixed != right_offset ||
5709                     left_gen != right_gen) {
5710                         ret = 0;
5711                         goto out;
5712                 }
5713
5714                 /*
5715                  * Go to the next extent.
5716                  */
5717                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5718                 if (ret < 0)
5719                         goto out;
5720                 if (!ret) {
5721                         eb = path->nodes[0];
5722                         slot = path->slots[0];
5723                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5724                 }
5725                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5726                     found_key.type != key.type) {
5727                         key.offset += right_len;
5728                         break;
5729                 }
5730                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5731                         ret = 0;
5732                         goto out;
5733                 }
5734                 key = found_key;
5735         }
5736
5737         /*
5738          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5739          * of the right side (treat as changed).
5740          */
5741         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5742                 ret = 1;
5743         else
5744                 ret = 0;
5745
5746
5747 out:
5748         btrfs_free_path(path);
5749         return ret;
5750 }
5751
5752 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5753 {
5754         struct btrfs_path *path;
5755         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5756         struct btrfs_key key;
5757         int ret;
5758
5759         path = alloc_path_for_send();
5760         if (!path)
5761                 return -ENOMEM;
5762
5763         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5764
5765         key.objectid = sctx->cur_ino;
5766         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5767         key.offset = offset;
5768         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5769         if (ret < 0)
5770                 goto out;
5771         ret = 0;
5772         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5773         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5774                 goto out;
5775
5776         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5777 out:
5778         btrfs_free_path(path);
5779         return ret;
5780 }
5781
5782 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5783                                    const u64 start,
5784                                    const u64 end)
5785 {
5786         struct btrfs_path *path;
5787         struct btrfs_key key;
5788         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5789         u64 search_start = start;
5790         int ret;
5791
5792         path = alloc_path_for_send();
5793         if (!path)
5794                 return -ENOMEM;
5795
5796         key.objectid = sctx->cur_ino;
5797         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5798         key.offset = search_start;
5799         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5800         if (ret < 0)
5801                 goto out;
5802         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5803                 path->slots[0]--;
5804
5805         while (search_start < end) {
5806                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5807                 int slot = path->slots[0];
5808                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5809                 u64 extent_end;
5810
5811                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5812                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5813                         if (ret < 0)
5814                                 goto out;
5815                         else if (ret > 0)
5816                                 break;
5817                         continue;
5818                 }
5819
5820                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5821                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5822                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5823                         goto next;
5824                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5825                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5826                     key.offset >= end)
5827                         break;
5828
5829                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5830                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
5831                 if (extent_end <= start)
5832                         goto next;
5833                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5834                         search_start = extent_end;
5835                         goto next;
5836                 }
5837                 ret = 0;
5838                 goto out;
5839 next:
5840                 path->slots[0]++;
5841         }
5842         ret = 1;
5843 out:
5844         btrfs_free_path(path);
5845         return ret;
5846 }
5847
5848 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5849                            struct btrfs_key *key)
5850 {
5851         int ret = 0;
5852
5853         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5854                 return 0;
5855
5856         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5857                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5858                 if (ret)
5859                         return ret;
5860         }
5861
5862         if (path->slots[0] == 0 &&
5863             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5864                 /*
5865                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5866                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5867                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5868                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5869                  * are located between these 2 leafs.
5870                  */
5871                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5872                 if (ret)
5873                         return ret;
5874         }
5875
5876         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5877                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5878                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5879                                               key->offset);
5880                 if (ret < 0)
5881                         return ret;
5882                 else if (ret == 0)
5883                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5884                 else
5885                         ret = 0;
5886         }
5887         sctx->cur_inode_last_extent = btrfs_file_extent_end(path);
5888         return ret;
5889 }
5890
5891 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5892                           struct btrfs_path *path,
5893                           struct btrfs_key *key)
5894 {
5895         struct clone_root *found_clone = NULL;
5896         int ret = 0;
5897
5898         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5899                 return 0;
5900
5901         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5902                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5903                 if (ret < 0)
5904                         goto out;
5905                 if (ret) {
5906                         ret = 0;
5907                         goto out_hole;
5908                 }
5909         } else {
5910                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5911                 u8 type;
5912
5913                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5914                                     struct btrfs_file_extent_item);
5915                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5916                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5917                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5918                         /*
5919                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5920                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5921                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5922                          * the send spec.
5923                          */
5924                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5925                                 ret = 0;
5926                                 goto out;
5927                         }
5928
5929                         /* Have a hole, just skip it. */
5930                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5931                                 ret = 0;
5932                                 goto out;
5933                         }
5934                 }
5935         }
5936
5937         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5938                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5939         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5940                 goto out;
5941
5942         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5943         if (ret)
5944                 goto out;
5945 out_hole:
5946         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5947 out:
5948         return ret;
5949 }
5950
5951 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5952 {
5953         int ret;
5954         struct btrfs_root *root;
5955         struct btrfs_path *path;
5956         struct btrfs_key key;
5957         struct btrfs_key found_key;
5958         struct extent_buffer *eb;
5959         int slot;
5960
5961         root = sctx->send_root;
5962         path = alloc_path_for_send();
5963         if (!path)
5964                 return -ENOMEM;
5965
5966         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5967         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5968         key.offset = 0;
5969         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5970         if (ret < 0)
5971                 goto out;
5972
5973         while (1) {
5974                 eb = path->nodes[0];
5975                 slot = path->slots[0];
5976
5977                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5978                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5979                         if (ret < 0) {
5980                                 goto out;
5981                         } else if (ret > 0) {
5982                                 ret = 0;
5983                                 break;
5984                         }
5985                         continue;
5986                 }
5987
5988                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5989
5990                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5991                     found_key.type != key.type) {
5992                         ret = 0;
5993                         goto out;
5994                 }
5995
5996                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5997                 if (ret < 0)
5998                         goto out;
5999
6000                 path->slots[0]++;
6001         }
6002
6003 out:
6004         btrfs_free_path(path);
6005         return ret;
6006 }
6007
6008 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
6009                                            int *pending_move,
6010                                            int *refs_processed)
6011 {
6012         int ret = 0;
6013
6014         if (sctx->cur_ino == 0)
6015                 goto out;
6016         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
6017             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6018                 goto out;
6019         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
6020                 goto out;
6021
6022         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
6023         if (ret < 0)
6024                 goto out;
6025
6026         *refs_processed = 1;
6027 out:
6028         return ret;
6029 }
6030
6031 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
6032 {
6033         int ret = 0;
6034         u64 left_mode;
6035         u64 left_uid;
6036         u64 left_gid;
6037         u64 right_mode;
6038         u64 right_uid;
6039         u64 right_gid;
6040         int need_chmod = 0;
6041         int need_chown = 0;
6042         int need_truncate = 1;
6043         int pending_move = 0;
6044         int refs_processed = 0;
6045
6046         if (sctx->ignore_cur_inode)
6047                 return 0;
6048
6049         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
6050                                               &refs_processed);
6051         if (ret < 0)
6052                 goto out;
6053
6054         /*
6055          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
6056          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
6057          * inode into account.
6058          *
6059          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
6060          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
6061          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
6062          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
6063          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
6064          * move/rename will be performed later.
6065          */
6066         if (refs_processed && !pending_move)
6067                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6068
6069         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
6070                 goto out;
6071         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
6072                 goto out;
6073
6074         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
6075                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
6076         if (ret < 0)
6077                 goto out;
6078
6079         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
6080                 need_chown = 1;
6081                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
6082                         need_chmod = 1;
6083                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
6084                         need_truncate = 0;
6085         } else {
6086                 u64 old_size;
6087
6088                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
6089                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
6090                                 &right_gid, NULL);
6091                 if (ret < 0)
6092                         goto out;
6093
6094                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
6095                         need_chown = 1;
6096                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
6097                         need_chmod = 1;
6098                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
6099                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
6100                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
6101                         need_truncate = 0;
6102         }
6103
6104         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
6105                 if (need_send_hole(sctx)) {
6106                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
6107                             sctx->cur_inode_last_extent <
6108                             sctx->cur_inode_size) {
6109                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
6110                                 if (ret)
6111                                         goto out;
6112                         }
6113                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
6114                             sctx->cur_inode_size) {
6115                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
6116                                 if (ret)
6117                                         goto out;
6118                         }
6119                 }
6120                 if (need_truncate) {
6121                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
6122                                             sctx->cur_inode_gen,
6123                                             sctx->cur_inode_size);
6124                         if (ret < 0)
6125                                 goto out;
6126                 }
6127         }
6128
6129         if (need_chown) {
6130                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6131                                 left_uid, left_gid);
6132                 if (ret < 0)
6133                         goto out;
6134         }
6135         if (need_chmod) {
6136                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
6137                                 left_mode);
6138                 if (ret < 0)
6139                         goto out;
6140         }
6141
6142         ret = send_capabilities(sctx);
6143         if (ret < 0)
6144                 goto out;
6145
6146         /*
6147          * If other directory inodes depended on our current directory
6148          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
6149          */
6150         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
6151                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
6152                 if (ret)
6153                         goto out;
6154                 /*
6155                  * Need to send that every time, no matter if it actually
6156                  * changed between the two trees as we have done changes to
6157                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
6158                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
6159                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
6160                  */
6161                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6162                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
6163                 if (ret < 0)
6164                         goto out;
6165         }
6166
6167 out:
6168         return ret;
6169 }
6170
6171 struct parent_paths_ctx {
6172         struct list_head *refs;
6173         struct send_ctx *sctx;
6174 };
6175
6176 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6177                              void *ctx)
6178 {
6179         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6180
6181         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6182                           ppctx->refs);
6183 }
6184
6185 /*
6186  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6187  * parent snapshot.
6188  */
6189 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6190 {
6191         LIST_HEAD(deleted_refs);
6192         struct btrfs_path *path;
6193         struct btrfs_key key;
6194         struct parent_paths_ctx ctx;
6195         int ret;
6196
6197         path = alloc_path_for_send();
6198         if (!path)
6199                 return -ENOMEM;
6200
6201         key.objectid = sctx->cur_ino;
6202         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6203         key.offset = 0;
6204         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6205         if (ret < 0)
6206                 goto out;
6207
6208         ctx.refs = &deleted_refs;
6209         ctx.sctx = sctx;
6210
6211         while (true) {
6212                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6213                 int slot = path->slots[0];
6214
6215                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6216                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6217                         if (ret < 0)
6218                                 goto out;
6219                         else if (ret > 0)
6220                                 break;
6221                         continue;
6222                 }
6223
6224                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6225                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6226                         break;
6227                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6228                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6229                         break;
6230
6231                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6232                                         record_parent_ref, &ctx);
6233                 if (ret < 0)
6234                         goto out;
6235
6236                 path->slots[0]++;
6237         }
6238
6239         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6240                 struct recorded_ref *ref;
6241
6242                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6243                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6244                 if (ret < 0)
6245                         goto out;
6246                 fs_path_free(ref->full_path);
6247                 list_del(&ref->list);
6248                 kfree(ref);
6249         }
6250         ret = 0;
6251 out:
6252         btrfs_free_path(path);
6253         if (ret)
6254                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6255         return ret;
6256 }
6257
6258 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6259                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6260 {
6261         int ret = 0;
6262         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6263         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6264         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6265         u64 left_gen = 0;
6266         u64 right_gen = 0;
6267
6268         sctx->cur_ino = key->objectid;
6269         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6270         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6271         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6272         sctx->ignore_cur_inode = false;
6273
6274         /*
6275          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6276          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6277          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6278          */
6279         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6280
6281         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6282             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6283                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6284                                 sctx->left_path->slots[0],
6285                                 struct btrfs_inode_item);
6286                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6287                                 left_ii);
6288         } else {
6289                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6290                                 sctx->right_path->slots[0],
6291                                 struct btrfs_inode_item);
6292                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6293                                 right_ii);
6294         }
6295         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6296                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6297                                 sctx->right_path->slots[0],
6298                                 struct btrfs_inode_item);
6299
6300                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6301                                 right_ii);
6302
6303                 /*
6304                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6305                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6306                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6307                  */
6308                 if (left_gen != right_gen &&
6309                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6310                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6311         }
6312
6313         /*
6314          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6315          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6316          * for a send operation. However other less common use cases involve
6317          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6318          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6319          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6320          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6321          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6322          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6323          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6324          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6325          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6326          */
6327         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6328             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6329                 u32 nlinks;
6330
6331                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6332                 if (nlinks == 0) {
6333                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6334                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6335                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6336                         goto out;
6337                 }
6338         }
6339
6340         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6341                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6342                 sctx->cur_inode_new = 1;
6343                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6344                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6345                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6346                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6347                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6348                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6349                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6350                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6351                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6352         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6353                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6354                 sctx->cur_inode_new = 0;
6355                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6356                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6357                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6358                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6359                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6360         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6361                 /*
6362                  * We need to do some special handling in case the inode was
6363                  * reported as changed with a changed generation number. This
6364                  * means that the original inode was deleted and new inode
6365                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6366                  * deleted and the new one as new.
6367                  */
6368                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6369                         /*
6370                          * First, process the inode as if it was deleted.
6371                          */
6372                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6373                         sctx->cur_inode_new = 0;
6374                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6375                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6376                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6377                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6378                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6379                         ret = process_all_refs(sctx,
6380                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6381                         if (ret < 0)
6382                                 goto out;
6383
6384                         /*
6385                          * Now process the inode as if it was new.
6386                          */
6387                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6388                         sctx->cur_inode_new = 1;
6389                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6390                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6391                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6392                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6393                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6394                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6395                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6396                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6397                         if (ret < 0)
6398                                 goto out;
6399
6400                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6401                         if (ret < 0)
6402                                 goto out;
6403                         /*
6404                          * Advance send_progress now as we did not get into
6405                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6406                          */
6407                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6408
6409                         /*
6410                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6411                          * they were all new.
6412                          */
6413                         ret = process_all_extents(sctx);
6414                         if (ret < 0)
6415                                 goto out;
6416                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6417                         if (ret < 0)
6418                                 goto out;
6419                 } else {
6420                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6421                         sctx->cur_inode_new = 0;
6422                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6423                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6424                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6425                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6426                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6427                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6428                 }
6429         }
6430
6431 out:
6432         return ret;
6433 }
6434
6435 /*
6436  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6437  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6438  * first and later process them in process_recorded_refs.
6439  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6440  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6441  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6442  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6443  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6444  */
6445 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6446                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6447 {
6448         int ret = 0;
6449
6450         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6451                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6452                 return -EIO;
6453         }
6454
6455         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6456             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6457                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6458                         ret = record_new_ref(sctx);
6459                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6460                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6461                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6462                         ret = record_changed_ref(sctx);
6463         }
6464
6465         return ret;
6466 }
6467
6468 /*
6469  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6470  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6471  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6472  */
6473 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6474                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6475 {
6476         int ret = 0;
6477
6478         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6479                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6480                 return -EIO;
6481         }
6482
6483         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6484                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6485                         ret = process_new_xattr(sctx);
6486                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6487                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6488                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6489                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6490         }
6491
6492         return ret;
6493 }
6494
6495 /*
6496  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6497  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6498  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6499  */
6500 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6501                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6502 {
6503         int ret = 0;
6504
6505         /*
6506          * We have found an extent item that changed without the inode item
6507          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6508          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6509          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6510          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6511          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6512          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6513          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6514          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6515          * iversion becomes the same in both snapshots, whence the inode item is
6516          * the same on both snapshots.
6517          */
6518         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6519                 return 0;
6520
6521         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6522                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6523                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6524                                         sctx->cmp_key);
6525         }
6526
6527         return ret;
6528 }
6529
6530 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6531 {
6532         u64 orig_gen, new_gen;
6533         int ret;
6534
6535         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6536                              NULL, NULL);
6537         if (ret)
6538                 return ret;
6539
6540         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6541                              NULL, NULL, NULL);
6542         if (ret)
6543                 return ret;
6544
6545         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6546 }
6547
6548 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6549                         struct btrfs_key *key)
6550 {
6551         struct btrfs_inode_extref *extref;
6552         struct extent_buffer *leaf;
6553         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6554         unsigned long ptr;
6555         u32 item_size;
6556         u32 cur_offset = 0;
6557         int ref_name_len;
6558         int ret = 0;
6559
6560         /* Easy case, just check this one dirid */
6561         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6562                 dirid = key->offset;
6563
6564                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6565                 goto out;
6566         }
6567
6568         leaf = path->nodes[0];
6569         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6570         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6571         while (cur_offset < item_size) {
6572                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6573                                                        cur_offset);
6574                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6575                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6576                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6577                 if (dirid == last_dirid)
6578                         continue;
6579                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6580                 if (ret)
6581                         break;
6582                 last_dirid = dirid;
6583         }
6584 out:
6585         return ret;
6586 }
6587
6588 /*
6589  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6590  * changed_xxx functions.
6591  */
6592 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6593                       struct btrfs_path *right_path,
6594                       struct btrfs_key *key,
6595                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6596                       struct send_ctx *sctx)
6597 {
6598         int ret = 0;
6599
6600         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6601                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6602                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6603                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6604                         if (!ret)
6605                                 return 0;
6606                         if (ret < 0)
6607                                 return ret;
6608                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6609                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6610                 } else {
6611                         return 0;
6612                 }
6613                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6614                 ret = 0;
6615         }
6616
6617         sctx->left_path = left_path;
6618         sctx->right_path = right_path;
6619         sctx->cmp_key = key;
6620
6621         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6622         if (ret < 0)
6623                 goto out;
6624
6625         /* Ignore non-FS objects */
6626         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6627             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6628                 goto out;
6629
6630         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6631                 ret = changed_inode(sctx, result);
6632         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6633                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6634                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6635                         ret = changed_ref(sctx, result);
6636                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6637                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6638                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6639                         ret = changed_extent(sctx, result);
6640         }
6641
6642 out:
6643         return ret;
6644 }
6645
6646 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6647 {
6648         int ret;
6649         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6650         struct btrfs_key key;
6651         struct btrfs_path *path;
6652         struct extent_buffer *eb;
6653         int slot;
6654
6655         path = alloc_path_for_send();
6656         if (!path)
6657                 return -ENOMEM;
6658         path->reada = READA_FORWARD_ALWAYS;
6659
6660         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6661         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6662         key.offset = 0;
6663
6664         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6665         if (ret < 0)
6666                 goto out;
6667         if (ret)
6668                 goto out_finish;
6669
6670         while (1) {
6671                 eb = path->nodes[0];
6672                 slot = path->slots[0];
6673                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6674
6675                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6676                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6677                 if (ret < 0)
6678                         goto out;
6679
6680                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6681                 if (ret < 0)
6682                         goto out;
6683                 if (ret) {
6684                         ret  = 0;
6685                         break;
6686                 }
6687         }
6688
6689 out_finish:
6690         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6691
6692 out:
6693         btrfs_free_path(path);
6694         return ret;
6695 }
6696
6697 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level, u64 reada_min_gen)
6698 {
6699         struct extent_buffer *eb;
6700         struct extent_buffer *parent = path->nodes[*level];
6701         int slot = path->slots[*level];
6702         const int nritems = btrfs_header_nritems(parent);
6703         u64 reada_max;
6704         u64 reada_done = 0;
6705
6706         BUG_ON(*level == 0);
6707         eb = btrfs_read_node_slot(parent, slot);
6708         if (IS_ERR(eb))
6709                 return PTR_ERR(eb);
6710
6711         /*
6712          * Trigger readahead for the next leaves we will process, so that it is
6713          * very likely that when we need them they are already in memory and we
6714          * will not block on disk IO. For nodes we only do readahead for one,
6715          * since the time window between processing nodes is typically larger.
6716          */
6717         reada_max = (*level == 1 ? SZ_128K : eb->fs_info->nodesize);
6718
6719         for (slot++; slot < nritems && reada_done < reada_max; slot++) {
6720                 if (btrfs_node_ptr_generation(parent, slot) > reada_min_gen) {
6721                         btrfs_readahead_node_child(parent, slot);
6722                         reada_done += eb->fs_info->nodesize;
6723                 }
6724         }
6725
6726         path->nodes[*level - 1] = eb;
6727         path->slots[*level - 1] = 0;
6728         (*level)--;
6729         return 0;
6730 }
6731
6732 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6733                                     int *level, int root_level)
6734 {
6735         int ret = 0;
6736         int nritems;
6737         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6738
6739         path->slots[*level]++;
6740
6741         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6742                 if (*level == root_level)
6743                         return -1;
6744
6745                 /* move upnext */
6746                 path->slots[*level] = 0;
6747                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6748                 path->nodes[*level] = NULL;
6749                 (*level)++;
6750                 path->slots[*level]++;
6751
6752                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6753                 ret = 1;
6754         }
6755         return ret;
6756 }
6757
6758 /*
6759  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6760  * or down.
6761  */
6762 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6763                         int *level, int root_level,
6764                         int allow_down,
6765                         struct btrfs_key *key,
6766                         u64 reada_min_gen)
6767 {
6768         int ret;
6769
6770         if (*level == 0 || !allow_down) {
6771                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6772         } else {
6773                 ret = tree_move_down(path, level, reada_min_gen);
6774         }
6775         if (ret >= 0) {
6776                 if (*level == 0)
6777                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6778                                         path->slots[*level]);
6779                 else
6780                         btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6781                                         path->slots[*level]);
6782         }
6783         return ret;
6784 }
6785
6786 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6787                              struct btrfs_path *right_path,
6788                              char *tmp_buf)
6789 {
6790         int cmp;
6791         int len1, len2;
6792         unsigned long off1, off2;
6793
6794         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6795         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6796         if (len1 != len2)
6797                 return 1;
6798
6799         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6800         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6801                                 right_path->slots[0]);
6802
6803         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6804
6805         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6806         if (cmp)
6807                 return 1;
6808         return 0;
6809 }
6810
6811 /*
6812  * This function compares two trees and calls the provided callback for
6813  * every changed/new/deleted item it finds.
6814  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
6815  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
6816  *
6817  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
6818  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
6819  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
6820  *
6821  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
6822  * If it detects a change, it aborts immediately.
6823  */
6824 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
6825                         struct btrfs_root *right_root, struct send_ctx *sctx)
6826 {
6827         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
6828         int ret;
6829         int cmp;
6830         struct btrfs_path *left_path = NULL;
6831         struct btrfs_path *right_path = NULL;
6832         struct btrfs_key left_key;
6833         struct btrfs_key right_key;
6834         char *tmp_buf = NULL;
6835         int left_root_level;
6836         int right_root_level;
6837         int left_level;
6838         int right_level;
6839         int left_end_reached;
6840         int right_end_reached;
6841         int advance_left;
6842         int advance_right;
6843         u64 left_blockptr;
6844         u64 right_blockptr;
6845         u64 left_gen;
6846         u64 right_gen;
6847         u64 reada_min_gen;
6848
6849         left_path = btrfs_alloc_path();
6850         if (!left_path) {
6851                 ret = -ENOMEM;
6852                 goto out;
6853         }
6854         right_path = btrfs_alloc_path();
6855         if (!right_path) {
6856                 ret = -ENOMEM;
6857                 goto out;
6858         }
6859
6860         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
6861         if (!tmp_buf) {
6862                 ret = -ENOMEM;
6863                 goto out;
6864         }
6865
6866         left_path->search_commit_root = 1;
6867         left_path->skip_locking = 1;
6868         right_path->search_commit_root = 1;
6869         right_path->skip_locking = 1;
6870
6871         /*
6872          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
6873          *
6874          * If both trees are at level 0
6875          *   Compare keys of current items
6876          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
6877          *       and repeat
6878          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
6879          *       and repeat
6880          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
6881          *       needed, advance both trees and repeat
6882          * If both trees are at the same level but not at level 0
6883          *   Compare keys of current nodes/leafs
6884          *     If left < right advance left tree and repeat
6885          *     If left > right advance right tree and repeat
6886          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
6887          *       If they match advance both trees but stay at the same level
6888          *         and repeat
6889          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
6890          *         deeper and repeat
6891          * If tree levels are different
6892          *   Advance the tree that needs it and repeat
6893          *
6894          * Advancing a tree means:
6895          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
6896          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
6897          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
6898          *   node or a leaf.
6899          *
6900          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
6901          *   level deeper.
6902          *
6903          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
6904          *   the right if possible or go up and right.
6905          */
6906
6907         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6908         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
6909         left_root_level = left_level;
6910         left_path->nodes[left_level] =
6911                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
6912         if (!left_path->nodes[left_level]) {
6913                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6914                 ret = -ENOMEM;
6915                 goto out;
6916         }
6917
6918         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
6919         right_root_level = right_level;
6920         right_path->nodes[right_level] =
6921                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
6922         if (!right_path->nodes[right_level]) {
6923                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6924                 ret = -ENOMEM;
6925                 goto out;
6926         }
6927         /*
6928          * Our right root is the parent root, while the left root is the "send"
6929          * root. We know that all new nodes/leaves in the left root must have
6930          * a generation greater than the right root's generation, so we trigger
6931          * readahead for those nodes and leaves of the left root, as we know we
6932          * will need to read them at some point.
6933          */
6934         reada_min_gen = btrfs_header_generation(right_root->commit_root);
6935         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6936
6937         if (left_level == 0)
6938                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6939                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6940         else
6941                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6942                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6943         if (right_level == 0)
6944                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6945                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6946         else
6947                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6948                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6949
6950         left_end_reached = right_end_reached = 0;
6951         advance_left = advance_right = 0;
6952
6953         while (1) {
6954                 cond_resched();
6955                 if (advance_left && !left_end_reached) {
6956                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
6957                                         left_root_level,
6958                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6959                                         &left_key, reada_min_gen);
6960                         if (ret == -1)
6961                                 left_end_reached = ADVANCE;
6962                         else if (ret < 0)
6963                                 goto out;
6964                         advance_left = 0;
6965                 }
6966                 if (advance_right && !right_end_reached) {
6967                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
6968                                         right_root_level,
6969                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6970                                         &right_key, reada_min_gen);
6971                         if (ret == -1)
6972                                 right_end_reached = ADVANCE;
6973                         else if (ret < 0)
6974                                 goto out;
6975                         advance_right = 0;
6976                 }
6977
6978                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
6979                         ret = 0;
6980                         goto out;
6981                 } else if (left_end_reached) {
6982                         if (right_level == 0) {
6983                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6984                                                 &right_key,
6985                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6986                                                 sctx);
6987                                 if (ret < 0)
6988                                         goto out;
6989                         }
6990                         advance_right = ADVANCE;
6991                         continue;
6992                 } else if (right_end_reached) {
6993                         if (left_level == 0) {
6994                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6995                                                 &left_key,
6996                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6997                                                 sctx);
6998                                 if (ret < 0)
6999                                         goto out;
7000                         }
7001                         advance_left = ADVANCE;
7002                         continue;
7003                 }
7004
7005                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
7006                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7007                         if (cmp < 0) {
7008                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7009                                                 &left_key,
7010                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
7011                                                 sctx);
7012                                 if (ret < 0)
7013                                         goto out;
7014                                 advance_left = ADVANCE;
7015                         } else if (cmp > 0) {
7016                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7017                                                 &right_key,
7018                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
7019                                                 sctx);
7020                                 if (ret < 0)
7021                                         goto out;
7022                                 advance_right = ADVANCE;
7023                         } else {
7024                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
7025
7026                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
7027                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
7028                                                         tmp_buf);
7029                                 if (ret)
7030                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
7031                                 else
7032                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
7033                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
7034                                                  &left_key, result, sctx);
7035                                 if (ret < 0)
7036                                         goto out;
7037                                 advance_left = ADVANCE;
7038                                 advance_right = ADVANCE;
7039                         }
7040                 } else if (left_level == right_level) {
7041                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
7042                         if (cmp < 0) {
7043                                 advance_left = ADVANCE;
7044                         } else if (cmp > 0) {
7045                                 advance_right = ADVANCE;
7046                         } else {
7047                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7048                                                 left_path->nodes[left_level],
7049                                                 left_path->slots[left_level]);
7050                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
7051                                                 right_path->nodes[right_level],
7052                                                 right_path->slots[right_level]);
7053                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7054                                                 left_path->nodes[left_level],
7055                                                 left_path->slots[left_level]);
7056                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
7057                                                 right_path->nodes[right_level],
7058                                                 right_path->slots[right_level]);
7059                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
7060                                     left_gen == right_gen) {
7061                                         /*
7062                                          * As we're on a shared block, don't
7063                                          * allow to go deeper.
7064                                          */
7065                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7066                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
7067                                 } else {
7068                                         advance_left = ADVANCE;
7069                                         advance_right = ADVANCE;
7070                                 }
7071                         }
7072                 } else if (left_level < right_level) {
7073                         advance_right = ADVANCE;
7074                 } else {
7075                         advance_left = ADVANCE;
7076                 }
7077         }
7078
7079 out:
7080         btrfs_free_path(left_path);
7081         btrfs_free_path(right_path);
7082         kvfree(tmp_buf);
7083         return ret;
7084 }
7085
7086 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
7087 {
7088         int ret;
7089
7090         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
7091                 ret = send_header(sctx);
7092                 if (ret < 0)
7093                         goto out;
7094         }
7095
7096         ret = send_subvol_begin(sctx);
7097         if (ret < 0)
7098                 goto out;
7099
7100         if (sctx->parent_root) {
7101                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root, sctx);
7102                 if (ret < 0)
7103                         goto out;
7104                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
7105                 if (ret < 0)
7106                         goto out;
7107         } else {
7108                 ret = full_send_tree(sctx);
7109                 if (ret < 0)
7110                         goto out;
7111         }
7112
7113 out:
7114         free_recorded_refs(sctx);
7115         return ret;
7116 }
7117
7118 /*
7119  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
7120  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
7121  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
7122  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
7123  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
7124  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
7125  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
7126  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
7127  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
7128  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
7129  * current root) or not.
7130  */
7131 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
7132 {
7133         int i;
7134         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
7135
7136 again:
7137         if (sctx->parent_root &&
7138             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
7139                 goto commit_trans;
7140
7141         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7142                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
7143                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
7144                         goto commit_trans;
7145
7146         if (trans)
7147                 return btrfs_end_transaction(trans);
7148
7149         return 0;
7150
7151 commit_trans:
7152         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
7153         if (!trans) {
7154                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
7155                 if (IS_ERR(trans))
7156                         return PTR_ERR(trans);
7157                 goto again;
7158         }
7159
7160         return btrfs_commit_transaction(trans);
7161 }
7162
7163 /*
7164  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
7165  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
7166  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
7167  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
7168  * a send operation then uses the subvolume.
7169  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
7170  */
7171 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
7172 {
7173         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
7174         int ret;
7175         int i;
7176
7177         if (root) {
7178                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7179                 if (ret)
7180                         return ret;
7181                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7182         }
7183
7184         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7185                 root = sctx->clone_roots[i].root;
7186                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root, false);
7187                 if (ret)
7188                         return ret;
7189                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
7190         }
7191
7192         return 0;
7193 }
7194
7195 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7196 {
7197         spin_lock(&root->root_item_lock);
7198         root->send_in_progress--;
7199         /*
7200          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7201          * can't blindly reset it to 0.
7202          */
7203         if (root->send_in_progress < 0)
7204                 btrfs_err(root->fs_info,
7205                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7206                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7207         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7208 }
7209
7210 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7211 {
7212         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7213 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7214                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7215 }
7216
7217 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7218 {
7219         int ret = 0;
7220         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7221         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7222         struct btrfs_root *clone_root;
7223         struct send_ctx *sctx = NULL;
7224         u32 i;
7225         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7226         int clone_sources_to_rollback = 0;
7227         size_t alloc_size;
7228         int sort_clone_roots = 0;
7229
7230         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7231                 return -EPERM;
7232
7233         /*
7234          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7235          * making it RW. This also protects against deletion.
7236          */
7237         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7238         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7239                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7240                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7241                 return -EAGAIN;
7242         }
7243         send_root->send_in_progress++;
7244         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7245
7246         /*
7247          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7248          * not RO.
7249          */
7250         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7251                 ret = -EPERM;
7252                 goto out;
7253         }
7254
7255         /*
7256          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7257          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7258          * access_ok.
7259          */
7260         if (arg->clone_sources_count >
7261             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7262                 ret = -EINVAL;
7263                 goto out;
7264         }
7265
7266         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7267                 ret = -EINVAL;
7268                 goto out;
7269         }
7270
7271         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7272         if (!sctx) {
7273                 ret = -ENOMEM;
7274                 goto out;
7275         }
7276
7277         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7278         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7279         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7280         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7281
7282         sctx->flags = arg->flags;
7283
7284         if (arg->flags & BTRFS_SEND_FLAG_VERSION) {
7285                 if (arg->version > BTRFS_SEND_STREAM_VERSION) {
7286                         ret = -EPROTO;
7287                         goto out;
7288                 }
7289                 /* Zero means "use the highest version" */
7290                 sctx->proto = arg->version ?: BTRFS_SEND_STREAM_VERSION;
7291         } else {
7292                 sctx->proto = 1;
7293         }
7294
7295         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7296         if (!sctx->send_filp) {
7297                 ret = -EBADF;
7298                 goto out;
7299         }
7300
7301         sctx->send_root = send_root;
7302         /*
7303          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7304          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7305          */
7306         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7307                 ret = -EPERM;
7308                 goto out;
7309         }
7310
7311         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7312
7313         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7314         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7315         if (!sctx->send_buf) {
7316                 ret = -ENOMEM;
7317                 goto out;
7318         }
7319
7320         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7321         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7322         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7323
7324         sctx->clone_roots = kvcalloc(sizeof(*sctx->clone_roots),
7325                                      arg->clone_sources_count + 1,
7326                                      GFP_KERNEL);
7327         if (!sctx->clone_roots) {
7328                 ret = -ENOMEM;
7329                 goto out;
7330         }
7331
7332         alloc_size = array_size(sizeof(*arg->clone_sources),
7333                                 arg->clone_sources_count);
7334
7335         if (arg->clone_sources_count) {
7336                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7337                 if (!clone_sources_tmp) {
7338                         ret = -ENOMEM;
7339                         goto out;
7340                 }
7341
7342                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7343                                 alloc_size);
7344                 if (ret) {
7345                         ret = -EFAULT;
7346                         goto out;
7347                 }
7348
7349                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7350                         clone_root = btrfs_get_fs_root(fs_info,
7351                                                 clone_sources_tmp[i], true);
7352                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7353                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7354                                 goto out;
7355                         }
7356                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7357                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7358                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7359                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7360                                 btrfs_put_root(clone_root);
7361                                 ret = -EPERM;
7362                                 goto out;
7363                         }
7364                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7365                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7366                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7367                                 btrfs_put_root(clone_root);
7368                                 ret = -EAGAIN;
7369                                 goto out;
7370                         }
7371                         clone_root->send_in_progress++;
7372                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7373
7374                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7375                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7376                 }
7377                 kvfree(clone_sources_tmp);
7378                 clone_sources_tmp = NULL;
7379         }
7380
7381         if (arg->parent_root) {
7382                 sctx->parent_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, arg->parent_root,
7383                                                       true);
7384                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7385                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7386                         goto out;
7387                 }
7388
7389                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7390                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7391                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7392                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7393                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7394                         ret = -EPERM;
7395                         goto out;
7396                 }
7397                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7398                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7399                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7400                         ret = -EAGAIN;
7401                         goto out;
7402                 }
7403                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7404         }
7405
7406         /*
7407          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7408          * is behind the current send position. This is checked while searching
7409          * for possible clone sources.
7410          */
7411         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root =
7412                 btrfs_grab_root(sctx->send_root);
7413
7414         /* We do a bsearch later */
7415         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7416                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7417                         NULL);
7418         sort_clone_roots = 1;
7419
7420         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7421         if (ret)
7422                 goto out;
7423
7424         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7425         if (ret)
7426                 goto out;
7427
7428         spin_lock(&fs_info->send_reloc_lock);
7429         if (test_bit(BTRFS_FS_RELOC_RUNNING, &fs_info->flags)) {
7430                 spin_unlock(&fs_info->send_reloc_lock);
7431                 btrfs_warn_rl(fs_info,
7432                 "cannot run send because a relocation operation is in progress");
7433                 ret = -EAGAIN;
7434                 goto out;
7435         }
7436         fs_info->send_in_progress++;
7437         spin_unlock(&fs_info->send_reloc_lock);
7438
7439         ret = send_subvol(sctx);
7440         spin_lock(&fs_info->send_reloc_lock);
7441         fs_info->send_in_progress--;
7442         spin_unlock(&fs_info->send_reloc_lock);
7443         if (ret < 0)
7444                 goto out;
7445
7446         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7447                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7448                 if (ret < 0)
7449                         goto out;
7450                 ret = send_cmd(sctx);
7451                 if (ret < 0)
7452                         goto out;
7453         }
7454
7455 out:
7456         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7457         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7458                 struct rb_node *n;
7459                 struct pending_dir_move *pm;
7460
7461                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7462                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7463                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7464                         struct pending_dir_move *pm2;
7465
7466                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7467                                                struct pending_dir_move, list);
7468                         free_pending_move(sctx, pm2);
7469                 }
7470                 free_pending_move(sctx, pm);
7471         }
7472
7473         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7474         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7475                 struct rb_node *n;
7476                 struct waiting_dir_move *dm;
7477
7478                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7479                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7480                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7481                 kfree(dm);
7482         }
7483
7484         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7485         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7486                 struct rb_node *n;
7487                 struct orphan_dir_info *odi;
7488
7489                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7490                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7491                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7492         }
7493
7494         if (sort_clone_roots) {
7495                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
7496                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7497                                         sctx->clone_roots[i].root);
7498                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7499                 }
7500         } else {
7501                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++) {
7502                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7503                                         sctx->clone_roots[i].root);
7504                         btrfs_put_root(sctx->clone_roots[i].root);
7505                 }
7506
7507                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7508         }
7509         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root)) {
7510                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7511                 btrfs_put_root(sctx->parent_root);
7512         }
7513
7514         kvfree(clone_sources_tmp);
7515
7516         if (sctx) {
7517                 if (sctx->send_filp)
7518                         fput(sctx->send_filp);
7519
7520                 kvfree(sctx->clone_roots);
7521                 kvfree(sctx->send_buf);
7522
7523                 name_cache_free(sctx);
7524
7525                 kfree(sctx);
7526         }
7527
7528         return ret;
7529 }