fs/btrfs/send.c

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