Merge branch 'i2c/for-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/wsa...
[linux-2.6-block.git] / fs / btrfs / send.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/bsearch.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/file.h>
9 #include <linux/sort.h>
10 #include <linux/mount.h>
11 #include <linux/xattr.h>
12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
13 #include <linux/radix-tree.h>
14 #include <linux/vmalloc.h>
15 #include <linux/string.h>
16 #include <linux/compat.h>
17 #include <linux/crc32c.h>
18
19 #include "send.h"
20 #include "backref.h"
21 #include "locking.h"
22 #include "disk-io.h"
23 #include "btrfs_inode.h"
24 #include "transaction.h"
25 #include "compression.h"
26
27 /*
28  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
29  * It reallocates the internal buffer on demand.
30  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
31  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
32  * unreversed if needed.
33  */
34 struct fs_path {
35         union {
36                 struct {
37                         char *start;
38                         char *end;
39
40                         char *buf;
41                         unsigned short buf_len:15;
42                         unsigned short reversed:1;
43                         char inline_buf[];
44                 };
45                 /*
46                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
47                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
48                  * a allocation later during send.
49                  */
50                 char pad[256];
51         };
52 };
53 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
54         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
55
56
57 /* reused for each extent */
58 struct clone_root {
59         struct btrfs_root *root;
60         u64 ino;
61         u64 offset;
62
63         u64 found_refs;
64 };
65
66 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
67 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
68
69 struct send_ctx {
70         struct file *send_filp;
71         loff_t send_off;
72         char *send_buf;
73         u32 send_size;
74         u32 send_max_size;
75         u64 total_send_size;
76         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
77         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
78
79         struct btrfs_root *send_root;
80         struct btrfs_root *parent_root;
81         struct clone_root *clone_roots;
82         int clone_roots_cnt;
83
84         /* current state of the compare_tree call */
85         struct btrfs_path *left_path;
86         struct btrfs_path *right_path;
87         struct btrfs_key *cmp_key;
88
89         /*
90          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
91          * these are the values from the deleted inode.
92          */
93         u64 cur_ino;
94         u64 cur_inode_gen;
95         int cur_inode_new;
96         int cur_inode_new_gen;
97         int cur_inode_deleted;
98         u64 cur_inode_size;
99         u64 cur_inode_mode;
100         u64 cur_inode_rdev;
101         u64 cur_inode_last_extent;
102         u64 cur_inode_next_write_offset;
103         bool ignore_cur_inode;
104
105         u64 send_progress;
106
107         struct list_head new_refs;
108         struct list_head deleted_refs;
109
110         struct radix_tree_root name_cache;
111         struct list_head name_cache_list;
112         int name_cache_size;
113
114         struct file_ra_state ra;
115
116         char *read_buf;
117
118         /*
119          * We process inodes by their increasing order, so if before an
120          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
121          * directories such that a directory with a lower inode number was
122          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
123          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
124          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
125          * must process the directory with higher inode number first, then
126          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
127          * number. Example follows.
128          *
129          * Tree state when the first send was performed:
130          *
131          * .
132          * |-- a                   (ino 257)
133          *     |-- b               (ino 258)
134          *         |
135          *         |
136          *         |-- c           (ino 259)
137          *         |   |-- d       (ino 260)
138          *         |
139          *         |-- c2          (ino 261)
140          *
141          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
142          *
143          * .
144          * |-- a                   (ino 257)
145          *     |-- b               (ino 258)
146          *         |-- c2          (ino 261)
147          *             |-- d2      (ino 260)
148          *                 |-- cc  (ino 259)
149          *
150          * The sequence of steps that lead to the second state was:
151          *
152          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
153          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
154          *
155          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
156          * before we move "d", which has higher inode number.
157          *
158          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
159          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
160          */
161
162         /* Indexed by parent directory inode number. */
163         struct rb_root pending_dir_moves;
164
165         /*
166          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
167          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
168          * own move/rename can be performed.
169          */
170         struct rb_root waiting_dir_moves;
171
172         /*
173          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
174          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
175          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
176          * is performed. Example:
177          *
178          * Parent snapshot:
179          *
180          * .                        (ino 256)
181          * |-- a/                   (ino 257)
182          *     |-- b/               (ino 258)
183          *         |-- c/           (ino 259)
184          *         |   |-- x/       (ino 260)
185          *         |
186          *         |-- y/           (ino 261)
187          *
188          * Send snapshot:
189          *
190          * .                        (ino 256)
191          * |-- a/                   (ino 257)
192          *     |-- b/               (ino 258)
193          *         |-- YY/          (ino 261)
194          *              |-- x/      (ino 260)
195          *
196          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
197          * rm -f /a/b/c/foo.txt
198          * mv /a/b/y /a/b/YY
199          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
200          * rmdir /a/b/c
201          *
202          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
203          * parent is processed (as explained above), but all other operations
204          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
205          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
206          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
207          * memorize that name.
208          *
209          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
210          */
211         struct rb_root orphan_dirs;
212 };
213
214 struct pending_dir_move {
215         struct rb_node node;
216         struct list_head list;
217         u64 parent_ino;
218         u64 ino;
219         u64 gen;
220         struct list_head update_refs;
221 };
222
223 struct waiting_dir_move {
224         struct rb_node node;
225         u64 ino;
226         /*
227          * There might be some directory that could not be removed because it
228          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
229          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
230          */
231         u64 rmdir_ino;
232         bool orphanized;
233 };
234
235 struct orphan_dir_info {
236         struct rb_node node;
237         u64 ino;
238         u64 gen;
239         u64 last_dir_index_offset;
240 };
241
242 struct name_cache_entry {
243         struct list_head list;
244         /*
245          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
246          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
247          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
248          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
249          * entries where two entries have the same inum but different
250          * generations.
251          */
252         struct list_head radix_list;
253         u64 ino;
254         u64 gen;
255         u64 parent_ino;
256         u64 parent_gen;
257         int ret;
258         int need_later_update;
259         int name_len;
260         char name[];
261 };
262
263 #define ADVANCE                                                 1
264 #define ADVANCE_ONLY_NEXT                                       -1
265
266 enum btrfs_compare_tree_result {
267         BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
268         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
269         BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED,
270         BTRFS_COMPARE_TREE_SAME,
271 };
272 typedef int (*btrfs_changed_cb_t)(struct btrfs_path *left_path,
273                                   struct btrfs_path *right_path,
274                                   struct btrfs_key *key,
275                                   enum btrfs_compare_tree_result result,
276                                   void *ctx);
277
278 __cold
279 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
280                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
281                                         const char *what)
282 {
283         const char *result_string;
284
285         switch (result) {
286         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
287                 result_string = "new";
288                 break;
289         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
290                 result_string = "deleted";
291                 break;
292         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
293                 result_string = "updated";
294                 break;
295         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
296                 ASSERT(0);
297                 result_string = "unchanged";
298                 break;
299         default:
300                 ASSERT(0);
301                 result_string = "unexpected";
302         }
303
304         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
305                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
306                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
307                   sctx->send_root->root_key.objectid,
308                   (sctx->parent_root ?
309                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
310 }
311
312 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
313
314 static struct waiting_dir_move *
315 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
316
317 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
318
319 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
320 {
321         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
322                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
323                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
324 }
325
326 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
327 {
328         if (p->reversed) {
329                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
330                 p->end = p->start;
331                 *p->start = 0;
332         } else {
333                 p->start = p->buf;
334                 p->end = p->start;
335                 *p->start = 0;
336         }
337 }
338
339 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
340 {
341         struct fs_path *p;
342
343         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
344         if (!p)
345                 return NULL;
346         p->reversed = 0;
347         p->buf = p->inline_buf;
348         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
349         fs_path_reset(p);
350         return p;
351 }
352
353 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
354 {
355         struct fs_path *p;
356
357         p = fs_path_alloc();
358         if (!p)
359                 return NULL;
360         p->reversed = 1;
361         fs_path_reset(p);
362         return p;
363 }
364
365 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
366 {
367         if (!p)
368                 return;
369         if (p->buf != p->inline_buf)
370                 kfree(p->buf);
371         kfree(p);
372 }
373
374 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
375 {
376         return p->end - p->start;
377 }
378
379 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
380 {
381         char *tmp_buf;
382         int path_len;
383         int old_buf_len;
384
385         len++;
386
387         if (p->buf_len >= len)
388                 return 0;
389
390         if (len > PATH_MAX) {
391                 WARN_ON(1);
392                 return -ENOMEM;
393         }
394
395         path_len = p->end - p->start;
396         old_buf_len = p->buf_len;
397
398         /*
399          * First time the inline_buf does not suffice
400          */
401         if (p->buf == p->inline_buf) {
402                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
403                 if (tmp_buf)
404                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
405         } else {
406                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
407         }
408         if (!tmp_buf)
409                 return -ENOMEM;
410         p->buf = tmp_buf;
411         /*
412          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
413          * happen most of the time
414          */
415         p->buf_len = ksize(p->buf);
416
417         if (p->reversed) {
418                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
419                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
420                 p->start = p->end - path_len;
421                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
422         } else {
423                 p->start = p->buf;
424                 p->end = p->start + path_len;
425         }
426         return 0;
427 }
428
429 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
430                                    char **prepared)
431 {
432         int ret;
433         int new_len;
434
435         new_len = p->end - p->start + name_len;
436         if (p->start != p->end)
437                 new_len++;
438         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
439         if (ret < 0)
440                 goto out;
441
442         if (p->reversed) {
443                 if (p->start != p->end)
444                         *--p->start = '/';
445                 p->start -= name_len;
446                 *prepared = p->start;
447         } else {
448                 if (p->start != p->end)
449                         *p->end++ = '/';
450                 *prepared = p->end;
451                 p->end += name_len;
452                 *p->end = 0;
453         }
454
455 out:
456         return ret;
457 }
458
459 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
460 {
461         int ret;
462         char *prepared;
463
464         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
465         if (ret < 0)
466                 goto out;
467         memcpy(prepared, name, name_len);
468
469 out:
470         return ret;
471 }
472
473 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
474 {
475         int ret;
476         char *prepared;
477
478         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
479         if (ret < 0)
480                 goto out;
481         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
482
483 out:
484         return ret;
485 }
486
487 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
488                                           struct extent_buffer *eb,
489                                           unsigned long off, int len)
490 {
491         int ret;
492         char *prepared;
493
494         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
495         if (ret < 0)
496                 goto out;
497
498         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
499
500 out:
501         return ret;
502 }
503
504 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
505 {
506         int ret;
507
508         p->reversed = from->reversed;
509         fs_path_reset(p);
510
511         ret = fs_path_add_path(p, from);
512
513         return ret;
514 }
515
516
517 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
518 {
519         char *tmp;
520         int len;
521
522         if (!p->reversed)
523                 return;
524
525         tmp = p->start;
526         len = p->end - p->start;
527         p->start = p->buf;
528         p->end = p->start + len;
529         memmove(p->start, tmp, len + 1);
530         p->reversed = 0;
531 }
532
533 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
534 {
535         struct btrfs_path *path;
536
537         path = btrfs_alloc_path();
538         if (!path)
539                 return NULL;
540         path->search_commit_root = 1;
541         path->skip_locking = 1;
542         path->need_commit_sem = 1;
543         return path;
544 }
545
546 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
547 {
548         int ret;
549         u32 pos = 0;
550
551         while (pos < len) {
552                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
553                 /* TODO handle that correctly */
554                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
555                         continue;
556                 }*/
557                 if (ret < 0)
558                         return ret;
559                 if (ret == 0) {
560                         return -EIO;
561                 }
562                 pos += ret;
563         }
564
565         return 0;
566 }
567
568 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
569 {
570         struct btrfs_tlv_header *hdr;
571         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
572         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
573
574         if (unlikely(left < total_len))
575                 return -EOVERFLOW;
576
577         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
578         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
579         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
580         memcpy(hdr + 1, data, len);
581         sctx->send_size += total_len;
582
583         return 0;
584 }
585
586 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
587         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
588                         u##bits attr, u##bits value)                    \
589         {                                                               \
590                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
591                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
592         }
593
594 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
595
596 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
597                           const char *str, int len)
598 {
599         if (len == -1)
600                 len = strlen(str);
601         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
602 }
603
604 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
605                         const u8 *uuid)
606 {
607         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
608 }
609
610 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
611                                   struct extent_buffer *eb,
612                                   struct btrfs_timespec *ts)
613 {
614         struct btrfs_timespec bts;
615         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
616         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
617 }
618
619
620 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
621         do { \
622                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
623                 if (ret < 0) \
624                         goto tlv_put_failure; \
625         } while (0)
626
627 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
628         do { \
629                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
630                 if (ret < 0) \
631                         goto tlv_put_failure; \
632         } while (0)
633
634 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
635 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
636 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
637 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
638 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
639         do { \
640                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
641                 if (ret < 0) \
642                         goto tlv_put_failure; \
643         } while (0)
644 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
645         do { \
646                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
647                         p->end - p->start); \
648                 if (ret < 0) \
649                         goto tlv_put_failure; \
650         } while(0)
651 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
652         do { \
653                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
654                 if (ret < 0) \
655                         goto tlv_put_failure; \
656         } while (0)
657 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
658         do { \
659                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
660                 if (ret < 0) \
661                         goto tlv_put_failure; \
662         } while (0)
663
664 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
665 {
666         struct btrfs_stream_header hdr;
667
668         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
669         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
670
671         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
672                                         &sctx->send_off);
673 }
674
675 /*
676  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
677  */
678 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
679 {
680         struct btrfs_cmd_header *hdr;
681
682         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
683                 return -EINVAL;
684
685         BUG_ON(sctx->send_size);
686
687         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
688         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
689         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
690
691         return 0;
692 }
693
694 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
695 {
696         int ret;
697         struct btrfs_cmd_header *hdr;
698         u32 crc;
699
700         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
701         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
702         hdr->crc = 0;
703
704         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
705         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
706
707         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
708                                         &sctx->send_off);
709
710         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
711         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
712         sctx->send_size = 0;
713
714         return ret;
715 }
716
717 /*
718  * Sends a move instruction to user space
719  */
720 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
721                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
722 {
723         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
724         int ret;
725
726         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
727
728         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
729         if (ret < 0)
730                 goto out;
731
732         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
733         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
734
735         ret = send_cmd(sctx);
736
737 tlv_put_failure:
738 out:
739         return ret;
740 }
741
742 /*
743  * Sends a link instruction to user space
744  */
745 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
746                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
747 {
748         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
749         int ret;
750
751         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
752
753         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
754         if (ret < 0)
755                 goto out;
756
757         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
758         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
759
760         ret = send_cmd(sctx);
761
762 tlv_put_failure:
763 out:
764         return ret;
765 }
766
767 /*
768  * Sends an unlink instruction to user space
769  */
770 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
771 {
772         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
773         int ret;
774
775         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
776
777         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
778         if (ret < 0)
779                 goto out;
780
781         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
782
783         ret = send_cmd(sctx);
784
785 tlv_put_failure:
786 out:
787         return ret;
788 }
789
790 /*
791  * Sends a rmdir instruction to user space
792  */
793 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
794 {
795         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
796         int ret;
797
798         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
799
800         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
801         if (ret < 0)
802                 goto out;
803
804         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
805
806         ret = send_cmd(sctx);
807
808 tlv_put_failure:
809 out:
810         return ret;
811 }
812
813 /*
814  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
815  */
816 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
817                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
818                           u64 *gid, u64 *rdev)
819 {
820         int ret;
821         struct btrfs_inode_item *ii;
822         struct btrfs_key key;
823
824         key.objectid = ino;
825         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
826         key.offset = 0;
827         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
828         if (ret) {
829                 if (ret > 0)
830                         ret = -ENOENT;
831                 return ret;
832         }
833
834         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
835                         struct btrfs_inode_item);
836         if (size)
837                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
838         if (gen)
839                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
840         if (mode)
841                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
842         if (uid)
843                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
844         if (gid)
845                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
846         if (rdev)
847                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
848
849         return ret;
850 }
851
852 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
853                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
854                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
855                           u64 *rdev)
856 {
857         struct btrfs_path *path;
858         int ret;
859
860         path = alloc_path_for_send();
861         if (!path)
862                 return -ENOMEM;
863         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
864                                rdev);
865         btrfs_free_path(path);
866         return ret;
867 }
868
869 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
870                                    struct fs_path *p,
871                                    void *ctx);
872
873 /*
874  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
875  * btrfs_inode_extref.
876  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
877  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
878  *
879  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
880  */
881 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
882                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
883                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
884 {
885         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
886         struct btrfs_item *item;
887         struct btrfs_inode_ref *iref;
888         struct btrfs_inode_extref *extref;
889         struct btrfs_path *tmp_path;
890         struct fs_path *p;
891         u32 cur = 0;
892         u32 total;
893         int slot = path->slots[0];
894         u32 name_len;
895         char *start;
896         int ret = 0;
897         int num = 0;
898         int index;
899         u64 dir;
900         unsigned long name_off;
901         unsigned long elem_size;
902         unsigned long ptr;
903
904         p = fs_path_alloc_reversed();
905         if (!p)
906                 return -ENOMEM;
907
908         tmp_path = alloc_path_for_send();
909         if (!tmp_path) {
910                 fs_path_free(p);
911                 return -ENOMEM;
912         }
913
914
915         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
916                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
917                                                     struct btrfs_inode_ref);
918                 item = btrfs_item_nr(slot);
919                 total = btrfs_item_size(eb, item);
920                 elem_size = sizeof(*iref);
921         } else {
922                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
923                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
924                 elem_size = sizeof(*extref);
925         }
926
927         while (cur < total) {
928                 fs_path_reset(p);
929
930                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
931                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
932                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
933                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
934                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
935                         dir = found_key->offset;
936                 } else {
937                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
938                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
939                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
940                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
941                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
942                 }
943
944                 if (resolve) {
945                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
946                                                   name_off, eb, dir,
947                                                   p->buf, p->buf_len);
948                         if (IS_ERR(start)) {
949                                 ret = PTR_ERR(start);
950                                 goto out;
951                         }
952                         if (start < p->buf) {
953                                 /* overflow , try again with larger buffer */
954                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
955                                                 p->buf_len + p->buf - start);
956                                 if (ret < 0)
957                                         goto out;
958                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
959                                                           name_len, name_off,
960                                                           eb, dir,
961                                                           p->buf, p->buf_len);
962                                 if (IS_ERR(start)) {
963                                         ret = PTR_ERR(start);
964                                         goto out;
965                                 }
966                                 BUG_ON(start < p->buf);
967                         }
968                         p->start = start;
969                 } else {
970                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
971                                                              name_len);
972                         if (ret < 0)
973                                 goto out;
974                 }
975
976                 cur += elem_size + name_len;
977                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
978                 if (ret)
979                         goto out;
980                 num++;
981         }
982
983 out:
984         btrfs_free_path(tmp_path);
985         fs_path_free(p);
986         return ret;
987 }
988
989 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
990                                   const char *name, int name_len,
991                                   const char *data, int data_len,
992                                   u8 type, void *ctx);
993
994 /*
995  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
996  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
997  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
998  *
999  * path must point to the dir item when called.
1000  */
1001 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
1002                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
1003 {
1004         int ret = 0;
1005         struct extent_buffer *eb;
1006         struct btrfs_item *item;
1007         struct btrfs_dir_item *di;
1008         struct btrfs_key di_key;
1009         char *buf = NULL;
1010         int buf_len;
1011         u32 name_len;
1012         u32 data_len;
1013         u32 cur;
1014         u32 len;
1015         u32 total;
1016         int slot;
1017         int num;
1018         u8 type;
1019
1020         /*
1021          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1022          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1023          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1024          * values are small.
1025          */
1026         buf_len = PATH_MAX;
1027         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1028         if (!buf) {
1029                 ret = -ENOMEM;
1030                 goto out;
1031         }
1032
1033         eb = path->nodes[0];
1034         slot = path->slots[0];
1035         item = btrfs_item_nr(slot);
1036         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1037         cur = 0;
1038         len = 0;
1039         total = btrfs_item_size(eb, item);
1040
1041         num = 0;
1042         while (cur < total) {
1043                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1044                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1045                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1046                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1047
1048                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1049                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1050                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1051                                 goto out;
1052                         }
1053                         if (name_len + data_len >
1054                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1055                                 ret = -E2BIG;
1056                                 goto out;
1057                         }
1058                 } else {
1059                         /*
1060                          * Path too long
1061                          */
1062                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1063                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1064                                 goto out;
1065                         }
1066                 }
1067
1068                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1069                         buf_len = name_len + data_len;
1070                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1071                                 vfree(buf);
1072                                 buf = NULL;
1073                         } else {
1074                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1075                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1076
1077                                 if (!tmp)
1078                                         kfree(buf);
1079                                 buf = tmp;
1080                         }
1081                         if (!buf) {
1082                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1083                                 if (!buf) {
1084                                         ret = -ENOMEM;
1085                                         goto out;
1086                                 }
1087                         }
1088                 }
1089
1090                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1091                                 name_len + data_len);
1092
1093                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1094                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1095                 cur += len;
1096
1097                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1098                                 data_len, type, ctx);
1099                 if (ret < 0)
1100                         goto out;
1101                 if (ret) {
1102                         ret = 0;
1103                         goto out;
1104                 }
1105
1106                 num++;
1107         }
1108
1109 out:
1110         kvfree(buf);
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1115                             struct fs_path *p, void *ctx)
1116 {
1117         int ret;
1118         struct fs_path *pt = ctx;
1119
1120         ret = fs_path_copy(pt, p);
1121         if (ret < 0)
1122                 return ret;
1123
1124         /* we want the first only */
1125         return 1;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1130  * ref/hardlink, this is ignored.
1131  */
1132 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1133                           u64 ino, struct fs_path *path)
1134 {
1135         int ret;
1136         struct btrfs_key key, found_key;
1137         struct btrfs_path *p;
1138
1139         p = alloc_path_for_send();
1140         if (!p)
1141                 return -ENOMEM;
1142
1143         fs_path_reset(path);
1144
1145         key.objectid = ino;
1146         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1147         key.offset = 0;
1148
1149         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1150         if (ret < 0)
1151                 goto out;
1152         if (ret) {
1153                 ret = 1;
1154                 goto out;
1155         }
1156         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1157         if (found_key.objectid != ino ||
1158             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1159              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1160                 ret = -ENOENT;
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1165                                 __copy_first_ref, path);
1166         if (ret < 0)
1167                 goto out;
1168         ret = 0;
1169
1170 out:
1171         btrfs_free_path(p);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 struct backref_ctx {
1176         struct send_ctx *sctx;
1177
1178         /* number of total found references */
1179         u64 found;
1180
1181         /*
1182          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1183          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1184          */
1185         u64 cur_objectid;
1186         u64 cur_offset;
1187
1188         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1189         u64 extent_len;
1190
1191         /* data offset in the file extent item */
1192         u64 data_offset;
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                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1252                  * that is currently send. We may change this when
1253                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1254                  * file.
1255                  */
1256                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1257                         return 0;
1258         }
1259
1260         bctx->found++;
1261         found->found_refs++;
1262         if (ino < found->ino) {
1263                 found->ino = ino;
1264                 found->offset = offset;
1265         } else if (found->ino == ino) {
1266                 /*
1267                  * same extent found more then once in the same file.
1268                  */
1269                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1270                         found->offset = offset;
1271         }
1272
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1278  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1279  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1280  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1281  * inode+offset.
1282  *
1283  * path must point to the extent item when called.
1284  */
1285 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1286                              struct btrfs_path *path,
1287                              u64 ino, u64 data_offset,
1288                              u64 ino_size,
1289                              struct clone_root **found)
1290 {
1291         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1292         int ret;
1293         int extent_type;
1294         u64 logical;
1295         u64 disk_byte;
1296         u64 num_bytes;
1297         u64 extent_item_pos;
1298         u64 flags = 0;
1299         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1300         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1301         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1302         struct clone_root *cur_clone_root;
1303         struct btrfs_key found_key;
1304         struct btrfs_path *tmp_path;
1305         int compressed;
1306         u32 i;
1307
1308         tmp_path = alloc_path_for_send();
1309         if (!tmp_path)
1310                 return -ENOMEM;
1311
1312         /* We only use this path under the commit sem */
1313         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1314
1315         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1316         if (!backref_ctx) {
1317                 ret = -ENOMEM;
1318                 goto out;
1319         }
1320
1321         if (data_offset >= ino_size) {
1322                 /*
1323                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1324                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1325                  * writing large files.
1326                  */
1327                 ret = 0;
1328                 goto out;
1329         }
1330
1331         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1332                         struct btrfs_file_extent_item);
1333         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1334         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1335                 ret = -ENOENT;
1336                 goto out;
1337         }
1338         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1339
1340         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1341         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1342         if (disk_byte == 0) {
1343                 ret = -ENOENT;
1344                 goto out;
1345         }
1346         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1347
1348         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1349         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1350                                   &found_key, &flags);
1351         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1352         btrfs_release_path(tmp_path);
1353
1354         if (ret < 0)
1355                 goto out;
1356         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1357                 ret = -EIO;
1358                 goto out;
1359         }
1360
1361         /*
1362          * Setup the clone roots.
1363          */
1364         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1365                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1366                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1367                 cur_clone_root->offset = 0;
1368                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1369         }
1370
1371         backref_ctx->sctx = sctx;
1372         backref_ctx->found = 0;
1373         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1374         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1375         backref_ctx->found_itself = 0;
1376         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1377         /*
1378          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1379          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1380          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1381          * the physical extent locations. We must take this into account to
1382          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1383          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1384          * receiving end.
1385          */
1386         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1387                 backref_ctx->data_offset = 0;
1388         else
1389                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1390
1391         /*
1392          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1393          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1394          * __iterate_backrefs work.
1395          */
1396         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1397                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1398
1399         /*
1400          * Now collect all backrefs.
1401          */
1402         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1403                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1404         else
1405                 extent_item_pos = 0;
1406         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1407                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1408                                     backref_ctx, false);
1409
1410         if (ret < 0)
1411                 goto out;
1412
1413         if (!backref_ctx->found_itself) {
1414                 /* found a bug in backref code? */
1415                 ret = -EIO;
1416                 btrfs_err(fs_info,
1417                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1418                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1419                 goto out;
1420         }
1421
1422         btrfs_debug(fs_info,
1423                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1424                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1425
1426         if (!backref_ctx->found)
1427                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1428
1429         cur_clone_root = NULL;
1430         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1431                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1432                         if (!cur_clone_root)
1433                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1434                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1435                                 /* prefer clones from send_root over others */
1436                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1437                 }
1438
1439         }
1440
1441         if (cur_clone_root) {
1442                 *found = cur_clone_root;
1443                 ret = 0;
1444         } else {
1445                 ret = -ENOENT;
1446         }
1447
1448 out:
1449         btrfs_free_path(tmp_path);
1450         kfree(backref_ctx);
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1455                         u64 ino,
1456                         struct fs_path *dest)
1457 {
1458         int ret;
1459         struct btrfs_path *path;
1460         struct btrfs_key key;
1461         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1462         u8 type;
1463         u8 compression;
1464         unsigned long off;
1465         int len;
1466
1467         path = alloc_path_for_send();
1468         if (!path)
1469                 return -ENOMEM;
1470
1471         key.objectid = ino;
1472         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1473         key.offset = 0;
1474         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1475         if (ret < 0)
1476                 goto out;
1477         if (ret) {
1478                 /*
1479                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1480                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1481                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1482                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1483                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1484                  * can delete the symlink.
1485                  */
1486                 btrfs_err(root->fs_info,
1487                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1488                           ino, root->root_key.objectid);
1489                 ret = -EIO;
1490                 goto out;
1491         }
1492
1493         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1494                         struct btrfs_file_extent_item);
1495         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1496         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1497         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1498         BUG_ON(compression);
1499
1500         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1501         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1502
1503         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1504
1505 out:
1506         btrfs_free_path(path);
1507         return ret;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1512  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1513  */
1514 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1515                            u64 ino, u64 gen,
1516                            struct fs_path *dest)
1517 {
1518         int ret = 0;
1519         struct btrfs_path *path;
1520         struct btrfs_dir_item *di;
1521         char tmp[64];
1522         int len;
1523         u64 idx = 0;
1524
1525         path = alloc_path_for_send();
1526         if (!path)
1527                 return -ENOMEM;
1528
1529         while (1) {
1530                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1531                                 ino, gen, idx);
1532                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1533
1534                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1535                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1536                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1537                 btrfs_release_path(path);
1538                 if (IS_ERR(di)) {
1539                         ret = PTR_ERR(di);
1540                         goto out;
1541                 }
1542                 if (di) {
1543                         /* not unique, try again */
1544                         idx++;
1545                         continue;
1546                 }
1547
1548                 if (!sctx->parent_root) {
1549                         /* unique */
1550                         ret = 0;
1551                         break;
1552                 }
1553
1554                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1555                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1556                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1557                 btrfs_release_path(path);
1558                 if (IS_ERR(di)) {
1559                         ret = PTR_ERR(di);
1560                         goto out;
1561                 }
1562                 if (di) {
1563                         /* not unique, try again */
1564                         idx++;
1565                         continue;
1566                 }
1567                 /* unique */
1568                 break;
1569         }
1570
1571         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1572
1573 out:
1574         btrfs_free_path(path);
1575         return ret;
1576 }
1577
1578 enum inode_state {
1579         inode_state_no_change,
1580         inode_state_will_create,
1581         inode_state_did_create,
1582         inode_state_will_delete,
1583         inode_state_did_delete,
1584 };
1585
1586 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1587 {
1588         int ret;
1589         int left_ret;
1590         int right_ret;
1591         u64 left_gen;
1592         u64 right_gen;
1593
1594         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1595                         NULL, NULL);
1596         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1597                 goto out;
1598         left_ret = ret;
1599
1600         if (!sctx->parent_root) {
1601                 right_ret = -ENOENT;
1602         } else {
1603                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1604                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1605                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1606                         goto out;
1607                 right_ret = ret;
1608         }
1609
1610         if (!left_ret && !right_ret) {
1611                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1612                         ret = inode_state_no_change;
1613                 } else if (left_gen == gen) {
1614                         if (ino < sctx->send_progress)
1615                                 ret = inode_state_did_create;
1616                         else
1617                                 ret = inode_state_will_create;
1618                 } else if (right_gen == gen) {
1619                         if (ino < sctx->send_progress)
1620                                 ret = inode_state_did_delete;
1621                         else
1622                                 ret = inode_state_will_delete;
1623                 } else  {
1624                         ret = -ENOENT;
1625                 }
1626         } else if (!left_ret) {
1627                 if (left_gen == gen) {
1628                         if (ino < sctx->send_progress)
1629                                 ret = inode_state_did_create;
1630                         else
1631                                 ret = inode_state_will_create;
1632                 } else {
1633                         ret = -ENOENT;
1634                 }
1635         } else if (!right_ret) {
1636                 if (right_gen == gen) {
1637                         if (ino < sctx->send_progress)
1638                                 ret = inode_state_did_delete;
1639                         else
1640                                 ret = inode_state_will_delete;
1641                 } else {
1642                         ret = -ENOENT;
1643                 }
1644         } else {
1645                 ret = -ENOENT;
1646         }
1647
1648 out:
1649         return ret;
1650 }
1651
1652 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1653 {
1654         int ret;
1655
1656         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1657                 return 1;
1658
1659         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1660         if (ret < 0)
1661                 goto out;
1662
1663         if (ret == inode_state_no_change ||
1664             ret == inode_state_did_create ||
1665             ret == inode_state_will_delete)
1666                 ret = 1;
1667         else
1668                 ret = 0;
1669
1670 out:
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1676  */
1677 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1678                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1679                                  u64 *found_inode,
1680                                  u8 *found_type)
1681 {
1682         int ret = 0;
1683         struct btrfs_dir_item *di;
1684         struct btrfs_key key;
1685         struct btrfs_path *path;
1686
1687         path = alloc_path_for_send();
1688         if (!path)
1689                 return -ENOMEM;
1690
1691         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1692                         dir, name, name_len, 0);
1693         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1694                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1695                 goto out;
1696         }
1697         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1698         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1699                 ret = -ENOENT;
1700                 goto out;
1701         }
1702         *found_inode = key.objectid;
1703         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1704
1705 out:
1706         btrfs_free_path(path);
1707         return ret;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1712  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1713  */
1714 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1715                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1716 {
1717         int ret;
1718         struct btrfs_key key;
1719         struct btrfs_key found_key;
1720         struct btrfs_path *path;
1721         int len;
1722         u64 parent_dir;
1723
1724         path = alloc_path_for_send();
1725         if (!path)
1726                 return -ENOMEM;
1727
1728         key.objectid = ino;
1729         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1730         key.offset = 0;
1731
1732         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1733         if (ret < 0)
1734                 goto out;
1735         if (!ret)
1736                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1737                                 path->slots[0]);
1738         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1739             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1740              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1741                 ret = -ENOENT;
1742                 goto out;
1743         }
1744
1745         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1746                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1747                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1748                                       struct btrfs_inode_ref);
1749                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1750                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1751                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1752                                                      len);
1753                 parent_dir = found_key.offset;
1754         } else {
1755                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1756                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1757                                         struct btrfs_inode_extref);
1758                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1759                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1760                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1761                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1762         }
1763         if (ret < 0)
1764                 goto out;
1765         btrfs_release_path(path);
1766
1767         if (dir_gen) {
1768                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1769                                      NULL, NULL, NULL);
1770                 if (ret < 0)
1771                         goto out;
1772         }
1773
1774         *dir = parent_dir;
1775
1776 out:
1777         btrfs_free_path(path);
1778         return ret;
1779 }
1780
1781 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1782                         u64 ino, u64 dir,
1783                         const char *name, int name_len)
1784 {
1785         int ret;
1786         struct fs_path *tmp_name;
1787         u64 tmp_dir;
1788
1789         tmp_name = fs_path_alloc();
1790         if (!tmp_name)
1791                 return -ENOMEM;
1792
1793         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1794         if (ret < 0)
1795                 goto out;
1796
1797         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1798                 ret = 0;
1799                 goto out;
1800         }
1801
1802         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1803
1804 out:
1805         fs_path_free(tmp_name);
1806         return ret;
1807 }
1808
1809 /*
1810  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1811  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1812  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1813  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1814  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1815  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1816  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1817  * orphanizing is really required.
1818  */
1819 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1820                               const char *name, int name_len,
1821                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1822 {
1823         int ret = 0;
1824         u64 gen;
1825         u64 other_inode = 0;
1826         u8 other_type = 0;
1827
1828         if (!sctx->parent_root)
1829                 goto out;
1830
1831         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1832         if (ret <= 0)
1833                 goto out;
1834
1835         /*
1836          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1837          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1838          * and we can just unlink this entry.
1839          */
1840         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1841                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1842                                      NULL, NULL, NULL);
1843                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1844                         goto out;
1845                 if (ret) {
1846                         ret = 0;
1847                         goto out;
1848                 }
1849                 if (gen != dir_gen)
1850                         goto out;
1851         }
1852
1853         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1854                         &other_inode, &other_type);
1855         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1856                 goto out;
1857         if (ret) {
1858                 ret = 0;
1859                 goto out;
1860         }
1861
1862         /*
1863          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1864          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1865          * overwrite anything at this point in time.
1866          */
1867         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1868             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1869                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1870                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1871                 if (ret < 0)
1872                         goto out;
1873
1874                 ret = 1;
1875                 *who_ino = other_inode;
1876         } else {
1877                 ret = 0;
1878         }
1879
1880 out:
1881         return ret;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1886  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1887  * thus the orphan name needs be used.
1888  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1889  * overwritten.
1890  */
1891 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1892                             u64 dir, u64 dir_gen,
1893                             u64 ino, u64 ino_gen,
1894                             const char *name, int name_len)
1895 {
1896         int ret = 0;
1897         u64 gen;
1898         u64 ow_inode;
1899         u8 other_type;
1900
1901         if (!sctx->parent_root)
1902                 goto out;
1903
1904         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1905         if (ret <= 0)
1906                 goto out;
1907
1908         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1909                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1910                                      NULL, NULL, NULL);
1911                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1912                         goto out;
1913                 if (ret) {
1914                         ret = 0;
1915                         goto out;
1916                 }
1917                 if (gen != dir_gen)
1918                         goto out;
1919         }
1920
1921         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1922         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1923                         &ow_inode, &other_type);
1924         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1925                 goto out;
1926         if (ret) {
1927                 /* was never and will never be overwritten */
1928                 ret = 0;
1929                 goto out;
1930         }
1931
1932         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1933                         NULL, NULL);
1934         if (ret < 0)
1935                 goto out;
1936
1937         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1938                 ret = 0;
1939                 goto out;
1940         }
1941
1942         /*
1943          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1944          * The current inode being processed might have been the one that caused
1945          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1946          * the current inode being processed.
1947          */
1948         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1949             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1950              gen == sctx->cur_inode_gen))
1951                 ret = 1;
1952         else
1953                 ret = 0;
1954
1955 out:
1956         return ret;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1961  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1962  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1963  */
1964 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1965 {
1966         int ret = 0;
1967         struct fs_path *name = NULL;
1968         u64 dir;
1969         u64 dir_gen;
1970
1971         if (!sctx->parent_root)
1972                 goto out;
1973
1974         name = fs_path_alloc();
1975         if (!name)
1976                 return -ENOMEM;
1977
1978         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1979         if (ret < 0)
1980                 goto out;
1981
1982         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1983                         name->start, fs_path_len(name));
1984
1985 out:
1986         fs_path_free(name);
1987         return ret;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1992  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
1993  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
1994  * In case of error, nce is kfreed.
1995  */
1996 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
1997                              struct name_cache_entry *nce)
1998 {
1999         int ret = 0;
2000         struct list_head *nce_head;
2001
2002         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2003                         (unsigned long)nce->ino);
2004         if (!nce_head) {
2005                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2006                 if (!nce_head) {
2007                         kfree(nce);
2008                         return -ENOMEM;
2009                 }
2010                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2011
2012                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2013                 if (ret < 0) {
2014                         kfree(nce_head);
2015                         kfree(nce);
2016                         return ret;
2017                 }
2018         }
2019         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2020         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2021         sctx->name_cache_size++;
2022
2023         return ret;
2024 }
2025
2026 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2027                               struct name_cache_entry *nce)
2028 {
2029         struct list_head *nce_head;
2030
2031         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2032                         (unsigned long)nce->ino);
2033         if (!nce_head) {
2034                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2035               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2036                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2037         }
2038
2039         list_del(&nce->radix_list);
2040         list_del(&nce->list);
2041         sctx->name_cache_size--;
2042
2043         /*
2044          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2045          */
2046         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2047                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2048                 kfree(nce_head);
2049         }
2050 }
2051
2052 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2053                                                     u64 ino, u64 gen)
2054 {
2055         struct list_head *nce_head;
2056         struct name_cache_entry *cur;
2057
2058         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2059         if (!nce_head)
2060                 return NULL;
2061
2062         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2063                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2064                         return cur;
2065         }
2066         return NULL;
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2071  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2072  */
2073 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2074 {
2075         list_del(&nce->list);
2076         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2081  */
2082 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2083 {
2084         struct name_cache_entry *nce;
2085
2086         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2087                 return;
2088
2089         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2090                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2091                                 struct name_cache_entry, list);
2092                 name_cache_delete(sctx, nce);
2093                 kfree(nce);
2094         }
2095 }
2096
2097 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2098 {
2099         struct name_cache_entry *nce;
2100
2101         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2102                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2103                                 struct name_cache_entry, list);
2104                 name_cache_delete(sctx, nce);
2105                 kfree(nce);
2106         }
2107 }
2108
2109 /*
2110  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2111  * Returns 0 if it succeeded.
2112  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2113  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2114  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2115  * Returns <0 in case of error.
2116  */
2117 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2118                                      u64 ino, u64 gen,
2119                                      u64 *parent_ino,
2120                                      u64 *parent_gen,
2121                                      struct fs_path *dest)
2122 {
2123         int ret;
2124         int nce_ret;
2125         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2126
2127         /*
2128          * First check if we already did a call to this function with the same
2129          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2130          * return the cached result.
2131          */
2132         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2133         if (nce) {
2134                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2135                         name_cache_delete(sctx, nce);
2136                         kfree(nce);
2137                         nce = NULL;
2138                 } else {
2139                         name_cache_used(sctx, nce);
2140                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2141                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2142                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2143                         if (ret < 0)
2144                                 goto out;
2145                         ret = nce->ret;
2146                         goto out;
2147                 }
2148         }
2149
2150         /*
2151          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2152          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2153          * __record_new_ref
2154          */
2155         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2156         if (ret < 0)
2157                 goto out;
2158
2159         if (!ret) {
2160                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2161                 if (ret < 0)
2162                         goto out;
2163                 ret = 1;
2164                 goto out_cache;
2165         }
2166
2167         /*
2168          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2169          * send_root or parent_root for ref lookup.
2170          */
2171         if (ino < sctx->send_progress)
2172                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2173                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2174         else
2175                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2176                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2177         if (ret < 0)
2178                 goto out;
2179
2180         /*
2181          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2182          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2183          */
2184         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2185                         dest->start, dest->end - dest->start);
2186         if (ret < 0)
2187                 goto out;
2188         if (ret) {
2189                 fs_path_reset(dest);
2190                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2191                 if (ret < 0)
2192                         goto out;
2193                 ret = 1;
2194         }
2195
2196 out_cache:
2197         /*
2198          * Store the result of the lookup in the name cache.
2199          */
2200         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2201         if (!nce) {
2202                 ret = -ENOMEM;
2203                 goto out;
2204         }
2205
2206         nce->ino = ino;
2207         nce->gen = gen;
2208         nce->parent_ino = *parent_ino;
2209         nce->parent_gen = *parent_gen;
2210         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2211         nce->ret = ret;
2212         strcpy(nce->name, dest->start);
2213
2214         if (ino < sctx->send_progress)
2215                 nce->need_later_update = 0;
2216         else
2217                 nce->need_later_update = 1;
2218
2219         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2220         if (nce_ret < 0)
2221                 ret = nce_ret;
2222         name_cache_clean_unused(sctx);
2223
2224 out:
2225         return ret;
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2230  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2231  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2232  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2233  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2234  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2235  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2236  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2237  *
2238  * When do we have orphan inodes:
2239  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2240  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2241  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2242  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2243  *    orphan directory.
2244  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2245  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2246  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2247  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2248  *    the orphan inode.
2249  *
2250  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2251  * would be.
2252  */
2253 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2254                         struct fs_path *dest)
2255 {
2256         int ret = 0;
2257         struct fs_path *name = NULL;
2258         u64 parent_inode = 0;
2259         u64 parent_gen = 0;
2260         int stop = 0;
2261
2262         name = fs_path_alloc();
2263         if (!name) {
2264                 ret = -ENOMEM;
2265                 goto out;
2266         }
2267
2268         dest->reversed = 1;
2269         fs_path_reset(dest);
2270
2271         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2272                 struct waiting_dir_move *wdm;
2273
2274                 fs_path_reset(name);
2275
2276                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2277                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2278                         if (ret < 0)
2279                                 goto out;
2280                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2281                         break;
2282                 }
2283
2284                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2285                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2286                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2287                         stop = 1;
2288                 } else if (wdm) {
2289                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2290                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2291                 } else {
2292                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2293                                                         &parent_inode,
2294                                                         &parent_gen, name);
2295                         if (ret)
2296                                 stop = 1;
2297                 }
2298
2299                 if (ret < 0)
2300                         goto out;
2301
2302                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2303                 if (ret < 0)
2304                         goto out;
2305
2306                 ino = parent_inode;
2307                 gen = parent_gen;
2308         }
2309
2310 out:
2311         fs_path_free(name);
2312         if (!ret)
2313                 fs_path_unreverse(dest);
2314         return ret;
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2319  */
2320 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2321 {
2322         int ret;
2323         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2324         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2325         struct btrfs_path *path;
2326         struct btrfs_key key;
2327         struct btrfs_root_ref *ref;
2328         struct extent_buffer *leaf;
2329         char *name = NULL;
2330         int namelen;
2331
2332         path = btrfs_alloc_path();
2333         if (!path)
2334                 return -ENOMEM;
2335
2336         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2337         if (!name) {
2338                 btrfs_free_path(path);
2339                 return -ENOMEM;
2340         }
2341
2342         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2343         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2344         key.offset = 0;
2345
2346         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2347                                 &key, path, 1, 0);
2348         if (ret < 0)
2349                 goto out;
2350         if (ret) {
2351                 ret = -ENOENT;
2352                 goto out;
2353         }
2354
2355         leaf = path->nodes[0];
2356         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2357         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2358             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2359                 ret = -ENOENT;
2360                 goto out;
2361         }
2362         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2363         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2364         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2365         btrfs_release_path(path);
2366
2367         if (parent_root) {
2368                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2369                 if (ret < 0)
2370                         goto out;
2371         } else {
2372                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2373                 if (ret < 0)
2374                         goto out;
2375         }
2376
2377         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2378
2379         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2380                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2381                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2382         else
2383                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2384                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2385
2386         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2387                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2388         if (parent_root) {
2389                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2390                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2391                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2392                 else
2393                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2394                                      parent_root->root_item.uuid);
2395                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2396                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2397         }
2398
2399         ret = send_cmd(sctx);
2400
2401 tlv_put_failure:
2402 out:
2403         btrfs_free_path(path);
2404         kfree(name);
2405         return ret;
2406 }
2407
2408 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2409 {
2410         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2411         int ret = 0;
2412         struct fs_path *p;
2413
2414         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2415
2416         p = fs_path_alloc();
2417         if (!p)
2418                 return -ENOMEM;
2419
2420         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2421         if (ret < 0)
2422                 goto out;
2423
2424         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2425         if (ret < 0)
2426                 goto out;
2427         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2428         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2429
2430         ret = send_cmd(sctx);
2431
2432 tlv_put_failure:
2433 out:
2434         fs_path_free(p);
2435         return ret;
2436 }
2437
2438 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2439 {
2440         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2441         int ret = 0;
2442         struct fs_path *p;
2443
2444         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2445
2446         p = fs_path_alloc();
2447         if (!p)
2448                 return -ENOMEM;
2449
2450         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2451         if (ret < 0)
2452                 goto out;
2453
2454         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2455         if (ret < 0)
2456                 goto out;
2457         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2458         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2459
2460         ret = send_cmd(sctx);
2461
2462 tlv_put_failure:
2463 out:
2464         fs_path_free(p);
2465         return ret;
2466 }
2467
2468 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2469 {
2470         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2471         int ret = 0;
2472         struct fs_path *p;
2473
2474         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2475                     ino, uid, gid);
2476
2477         p = fs_path_alloc();
2478         if (!p)
2479                 return -ENOMEM;
2480
2481         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2482         if (ret < 0)
2483                 goto out;
2484
2485         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2486         if (ret < 0)
2487                 goto out;
2488         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2489         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2490         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2491
2492         ret = send_cmd(sctx);
2493
2494 tlv_put_failure:
2495 out:
2496         fs_path_free(p);
2497         return ret;
2498 }
2499
2500 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2501 {
2502         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2503         int ret = 0;
2504         struct fs_path *p = NULL;
2505         struct btrfs_inode_item *ii;
2506         struct btrfs_path *path = NULL;
2507         struct extent_buffer *eb;
2508         struct btrfs_key key;
2509         int slot;
2510
2511         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2512
2513         p = fs_path_alloc();
2514         if (!p)
2515                 return -ENOMEM;
2516
2517         path = alloc_path_for_send();
2518         if (!path) {
2519                 ret = -ENOMEM;
2520                 goto out;
2521         }
2522
2523         key.objectid = ino;
2524         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2525         key.offset = 0;
2526         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2527         if (ret > 0)
2528                 ret = -ENOENT;
2529         if (ret < 0)
2530                 goto out;
2531
2532         eb = path->nodes[0];
2533         slot = path->slots[0];
2534         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2535
2536         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2537         if (ret < 0)
2538                 goto out;
2539
2540         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2541         if (ret < 0)
2542                 goto out;
2543         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2544         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2545         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2546         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2547         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2548
2549         ret = send_cmd(sctx);
2550
2551 tlv_put_failure:
2552 out:
2553         fs_path_free(p);
2554         btrfs_free_path(path);
2555         return ret;
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2560  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2561  * is created as orphan.
2562  */
2563 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2564 {
2565         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2566         int ret = 0;
2567         struct fs_path *p;
2568         int cmd;
2569         u64 gen;
2570         u64 mode;
2571         u64 rdev;
2572
2573         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2574
2575         p = fs_path_alloc();
2576         if (!p)
2577                 return -ENOMEM;
2578
2579         if (ino != sctx->cur_ino) {
2580                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2581                                      NULL, NULL, &rdev);
2582                 if (ret < 0)
2583                         goto out;
2584         } else {
2585                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2586                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2587                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2588         }
2589
2590         if (S_ISREG(mode)) {
2591                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2592         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2593                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2594         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2595                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2596         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2597                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2598         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2599                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2600         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2601                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2602         } else {
2603                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2604                                 (int)(mode & S_IFMT));
2605                 ret = -EOPNOTSUPP;
2606                 goto out;
2607         }
2608
2609         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2610         if (ret < 0)
2611                 goto out;
2612
2613         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2614         if (ret < 0)
2615                 goto out;
2616
2617         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2618         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2619
2620         if (S_ISLNK(mode)) {
2621                 fs_path_reset(p);
2622                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2623                 if (ret < 0)
2624                         goto out;
2625                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2626         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2627                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2628                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2629                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2630         }
2631
2632         ret = send_cmd(sctx);
2633         if (ret < 0)
2634                 goto out;
2635
2636
2637 tlv_put_failure:
2638 out:
2639         fs_path_free(p);
2640         return ret;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2645  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2646  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2647  */
2648 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2649 {
2650         int ret = 0;
2651         struct btrfs_path *path = NULL;
2652         struct btrfs_key key;
2653         struct btrfs_key found_key;
2654         struct btrfs_key di_key;
2655         struct extent_buffer *eb;
2656         struct btrfs_dir_item *di;
2657         int slot;
2658
2659         path = alloc_path_for_send();
2660         if (!path) {
2661                 ret = -ENOMEM;
2662                 goto out;
2663         }
2664
2665         key.objectid = dir;
2666         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2667         key.offset = 0;
2668         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2669         if (ret < 0)
2670                 goto out;
2671
2672         while (1) {
2673                 eb = path->nodes[0];
2674                 slot = path->slots[0];
2675                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2676                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2677                         if (ret < 0) {
2678                                 goto out;
2679                         } else if (ret > 0) {
2680                                 ret = 0;
2681                                 break;
2682                         }
2683                         continue;
2684                 }
2685
2686                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2687                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2688                     found_key.type != key.type) {
2689                         ret = 0;
2690                         goto out;
2691                 }
2692
2693                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2694                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2695
2696                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2697                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2698                         ret = 1;
2699                         goto out;
2700                 }
2701
2702                 path->slots[0]++;
2703         }
2704
2705 out:
2706         btrfs_free_path(path);
2707         return ret;
2708 }
2709
2710 /*
2711  * Only creates the inode if it is:
2712  * 1. Not a directory
2713  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2714  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2715  */
2716 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2717 {
2718         int ret;
2719
2720         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2721                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2722                 if (ret < 0)
2723                         goto out;
2724                 if (ret) {
2725                         ret = 0;
2726                         goto out;
2727                 }
2728         }
2729
2730         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2731         if (ret < 0)
2732                 goto out;
2733
2734 out:
2735         return ret;
2736 }
2737
2738 struct recorded_ref {
2739         struct list_head list;
2740         char *name;
2741         struct fs_path *full_path;
2742         u64 dir;
2743         u64 dir_gen;
2744         int name_len;
2745 };
2746
2747 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2748 {
2749         ref->full_path = path;
2750         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2751         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2752 }
2753
2754 /*
2755  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2756  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2757  * This function is a helper to record one ref.
2758  */
2759 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2760                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2761 {
2762         struct recorded_ref *ref;
2763
2764         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2765         if (!ref)
2766                 return -ENOMEM;
2767
2768         ref->dir = dir;
2769         ref->dir_gen = dir_gen;
2770         set_ref_path(ref, path);
2771         list_add_tail(&ref->list, head);
2772         return 0;
2773 }
2774
2775 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2776 {
2777         struct recorded_ref *new;
2778
2779         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2780         if (!new)
2781                 return -ENOMEM;
2782
2783         new->dir = ref->dir;
2784         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2785         new->full_path = NULL;
2786         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2787         list_add_tail(&new->list, list);
2788         return 0;
2789 }
2790
2791 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2792 {
2793         struct recorded_ref *cur;
2794
2795         while (!list_empty(head)) {
2796                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2797                 fs_path_free(cur->full_path);
2798                 list_del(&cur->list);
2799                 kfree(cur);
2800         }
2801 }
2802
2803 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2804 {
2805         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2806         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2807 }
2808
2809 /*
2810  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2811  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2812  * directories.
2813  */
2814 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2815                           struct fs_path *path)
2816 {
2817         int ret;
2818         struct fs_path *orphan;
2819
2820         orphan = fs_path_alloc();
2821         if (!orphan)
2822                 return -ENOMEM;
2823
2824         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2825         if (ret < 0)
2826                 goto out;
2827
2828         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2829
2830 out:
2831         fs_path_free(orphan);
2832         return ret;
2833 }
2834
2835 static struct orphan_dir_info *
2836 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2837 {
2838         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2839         struct rb_node *parent = NULL;
2840         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2841
2842         while (*p) {
2843                 parent = *p;
2844                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2845                 if (dir_ino < entry->ino) {
2846                         p = &(*p)->rb_left;
2847                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2848                         p = &(*p)->rb_right;
2849                 } else {
2850                         return entry;
2851                 }
2852         }
2853
2854         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2855         if (!odi)
2856                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2857         odi->ino = dir_ino;
2858         odi->gen = 0;
2859         odi->last_dir_index_offset = 0;
2860
2861         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2862         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2863         return odi;
2864 }
2865
2866 static struct orphan_dir_info *
2867 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2868 {
2869         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2870         struct orphan_dir_info *entry;
2871
2872         while (n) {
2873                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2874                 if (dir_ino < entry->ino)
2875                         n = n->rb_left;
2876                 else if (dir_ino > entry->ino)
2877                         n = n->rb_right;
2878                 else
2879                         return entry;
2880         }
2881         return NULL;
2882 }
2883
2884 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2885 {
2886         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2887
2888         return odi != NULL;
2889 }
2890
2891 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2892                                  struct orphan_dir_info *odi)
2893 {
2894         if (!odi)
2895                 return;
2896         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2897         kfree(odi);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2902  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2903  * the dir item was already processed.
2904  */
2905 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2906                      u64 send_progress)
2907 {
2908         int ret = 0;
2909         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2910         struct btrfs_path *path;
2911         struct btrfs_key key;
2912         struct btrfs_key found_key;
2913         struct btrfs_key loc;
2914         struct btrfs_dir_item *di;
2915         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2916
2917         /*
2918          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2919          */
2920         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2921                 return 0;
2922
2923         path = alloc_path_for_send();
2924         if (!path)
2925                 return -ENOMEM;
2926
2927         key.objectid = dir;
2928         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2929         key.offset = 0;
2930
2931         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2932         if (odi)
2933                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2934
2935         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2936         if (ret < 0)
2937                 goto out;
2938
2939         while (1) {
2940                 struct waiting_dir_move *dm;
2941
2942                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2943                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2944                         if (ret < 0)
2945                                 goto out;
2946                         else if (ret > 0)
2947                                 break;
2948                         continue;
2949                 }
2950                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2951                                       path->slots[0]);
2952                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2953                     found_key.type != key.type)
2954                         break;
2955
2956                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2957                                 struct btrfs_dir_item);
2958                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2959
2960                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2961                 if (dm) {
2962                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2963                         if (IS_ERR(odi)) {
2964                                 ret = PTR_ERR(odi);
2965                                 goto out;
2966                         }
2967                         odi->gen = dir_gen;
2968                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2969                         dm->rmdir_ino = dir;
2970                         ret = 0;
2971                         goto out;
2972                 }
2973
2974                 if (loc.objectid > send_progress) {
2975                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2976                         if (IS_ERR(odi)) {
2977                                 ret = PTR_ERR(odi);
2978                                 goto out;
2979                         }
2980                         odi->gen = dir_gen;
2981                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2982                         ret = 0;
2983                         goto out;
2984                 }
2985
2986                 path->slots[0]++;
2987         }
2988         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2989
2990         ret = 1;
2991
2992 out:
2993         btrfs_free_path(path);
2994         return ret;
2995 }
2996
2997 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2998 {
2999         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3000
3001         return entry != NULL;
3002 }
3003
3004 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3005 {
3006         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3007         struct rb_node *parent = NULL;
3008         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3009
3010         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3011         if (!dm)
3012                 return -ENOMEM;
3013         dm->ino = ino;
3014         dm->rmdir_ino = 0;
3015         dm->orphanized = orphanized;
3016
3017         while (*p) {
3018                 parent = *p;
3019                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3020                 if (ino < entry->ino) {
3021                         p = &(*p)->rb_left;
3022                 } else if (ino > entry->ino) {
3023                         p = &(*p)->rb_right;
3024                 } else {
3025                         kfree(dm);
3026                         return -EEXIST;
3027                 }
3028         }
3029
3030         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3031         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3032         return 0;
3033 }
3034
3035 static struct waiting_dir_move *
3036 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3037 {
3038         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3039         struct waiting_dir_move *entry;
3040
3041         while (n) {
3042                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3043                 if (ino < entry->ino)
3044                         n = n->rb_left;
3045                 else if (ino > entry->ino)
3046                         n = n->rb_right;
3047                 else
3048                         return entry;
3049         }
3050         return NULL;
3051 }
3052
3053 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3054                                   struct waiting_dir_move *dm)
3055 {
3056         if (!dm)
3057                 return;
3058         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3059         kfree(dm);
3060 }
3061
3062 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3063                                 u64 ino,
3064                                 u64 ino_gen,
3065                                 u64 parent_ino,
3066                                 struct list_head *new_refs,
3067                                 struct list_head *deleted_refs,
3068                                 const bool is_orphan)
3069 {
3070         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3071         struct rb_node *parent = NULL;
3072         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3073         struct recorded_ref *cur;
3074         int exists = 0;
3075         int ret;
3076
3077         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3078         if (!pm)
3079                 return -ENOMEM;
3080         pm->parent_ino = parent_ino;
3081         pm->ino = ino;
3082         pm->gen = ino_gen;
3083         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3084         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3085         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3086
3087         while (*p) {
3088                 parent = *p;
3089                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3090                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3091                         p = &(*p)->rb_left;
3092                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3093                         p = &(*p)->rb_right;
3094                 } else {
3095                         exists = 1;
3096                         break;
3097                 }
3098         }
3099
3100         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3101                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3102                 if (ret < 0)
3103                         goto out;
3104         }
3105         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3106                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3107                 if (ret < 0)
3108                         goto out;
3109         }
3110
3111         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3112         if (ret)
3113                 goto out;
3114
3115         if (exists) {
3116                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3117         } else {
3118                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3119                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3120         }
3121         ret = 0;
3122 out:
3123         if (ret) {
3124                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3125                 kfree(pm);
3126         }
3127         return ret;
3128 }
3129
3130 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3131                                                       u64 parent_ino)
3132 {
3133         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3134         struct pending_dir_move *entry;
3135
3136         while (n) {
3137                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3138                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3139                         n = n->rb_left;
3140                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3141                         n = n->rb_right;
3142                 else
3143                         return entry;
3144         }
3145         return NULL;
3146 }
3147
3148 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3149                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3150 {
3151         int ret = 0;
3152         u64 parent_inode = 0;
3153         u64 parent_gen = 0;
3154         u64 start_ino = ino;
3155
3156         *ancestor_ino = 0;
3157         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3158                 fs_path_reset(name);
3159
3160                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3161                         break;
3162                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3163                         if (*ancestor_ino == 0)
3164                                 *ancestor_ino = ino;
3165                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3166                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3167                 } else {
3168                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3169                                                         &parent_inode,
3170                                                         &parent_gen, name);
3171                         if (ret > 0) {
3172                                 ret = 0;
3173                                 break;
3174                         }
3175                 }
3176                 if (ret < 0)
3177                         break;
3178                 if (parent_inode == start_ino) {
3179                         ret = 1;
3180                         if (*ancestor_ino == 0)
3181                                 *ancestor_ino = ino;
3182                         break;
3183                 }
3184                 ino = parent_inode;
3185                 gen = parent_gen;
3186         }
3187         return ret;
3188 }
3189
3190 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3191 {
3192         struct fs_path *from_path = NULL;
3193         struct fs_path *to_path = NULL;
3194         struct fs_path *name = NULL;
3195         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3196         struct recorded_ref *cur;
3197         u64 parent_ino, parent_gen;
3198         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3199         u64 rmdir_ino = 0;
3200         u64 ancestor;
3201         bool is_orphan;
3202         int ret;
3203
3204         name = fs_path_alloc();
3205         from_path = fs_path_alloc();
3206         if (!name || !from_path) {
3207                 ret = -ENOMEM;
3208                 goto out;
3209         }
3210
3211         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3212         ASSERT(dm);
3213         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3214         is_orphan = dm->orphanized;
3215         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3216
3217         if (is_orphan) {
3218                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3219                                       pm->gen, from_path);
3220         } else {
3221                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3222                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3223                 if (ret < 0)
3224                         goto out;
3225                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3226                                    from_path);
3227                 if (ret < 0)
3228                         goto out;
3229                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3230         }
3231         if (ret < 0)
3232                 goto out;
3233
3234         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3235         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3236         if (ret < 0)
3237                 goto out;
3238         if (ret) {
3239                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3240                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3241                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3242                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3243                                            is_orphan);
3244                 if (ret < 0)
3245                         goto out;
3246                 if (rmdir_ino) {
3247                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3248                         ASSERT(dm);
3249                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3250                 }
3251                 goto out;
3252         }
3253         fs_path_reset(name);
3254         to_path = name;
3255         name = NULL;
3256         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3257         if (ret < 0)
3258                 goto out;
3259
3260         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3261         if (ret < 0)
3262                 goto out;
3263
3264         if (rmdir_ino) {
3265                 struct orphan_dir_info *odi;
3266                 u64 gen;
3267
3268                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3269                 if (!odi) {
3270                         /* already deleted */
3271                         goto finish;
3272                 }
3273                 gen = odi->gen;
3274
3275                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3276                 if (ret < 0)
3277                         goto out;
3278                 if (!ret)
3279                         goto finish;
3280
3281                 name = fs_path_alloc();
3282                 if (!name) {
3283                         ret = -ENOMEM;
3284                         goto out;
3285                 }
3286                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3287                 if (ret < 0)
3288                         goto out;
3289                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3290                 if (ret < 0)
3291                         goto out;
3292         }
3293
3294 finish:
3295         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3296         if (ret < 0)
3297                 goto out;
3298
3299         /*
3300          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3301          * and old parent(s).
3302          */
3303         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3304                 /*
3305                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3306                  */
3307                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3308                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3309                 if (ret == -ENOENT) {
3310                         ret = 0;
3311                         continue;
3312                 }
3313                 if (ret < 0)
3314                         goto out;
3315
3316                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3317                 if (ret < 0)
3318                         goto out;
3319         }
3320
3321 out:
3322         fs_path_free(name);
3323         fs_path_free(from_path);
3324         fs_path_free(to_path);
3325         sctx->send_progress = orig_progress;
3326
3327         return ret;
3328 }
3329
3330 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3331 {
3332         if (!list_empty(&m->list))
3333                 list_del(&m->list);
3334         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3335                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3336         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3337         kfree(m);
3338 }
3339
3340 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3341                                       struct pending_dir_move *moves,
3342                                       struct list_head *stack)
3343 {
3344         if (list_empty(&moves->list)) {
3345                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3346         } else {
3347                 LIST_HEAD(list);
3348                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3349                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3350                 list_splice_tail(&list, stack);
3351         }
3352         if (!RB_EMPTY_NODE(&moves->node)) {
3353                 rb_erase(&moves->node, &sctx->pending_dir_moves);
3354                 RB_CLEAR_NODE(&moves->node);
3355         }
3356 }
3357
3358 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3359 {
3360         struct pending_dir_move *pm;
3361         struct list_head stack;
3362         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3363         int ret = 0;
3364
3365         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3366         if (!pm)
3367                 return 0;
3368
3369         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3370         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3371
3372         while (!list_empty(&stack)) {
3373                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3374                 parent_ino = pm->ino;
3375                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3376                 free_pending_move(sctx, pm);
3377                 if (ret)
3378                         goto out;
3379                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3380                 if (pm)
3381                         tail_append_pending_moves(sctx, pm, &stack);
3382         }
3383         return 0;
3384
3385 out:
3386         while (!list_empty(&stack)) {
3387                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3388                 free_pending_move(sctx, pm);
3389         }
3390         return ret;
3391 }
3392
3393 /*
3394  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3395  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3396  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3397  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3398  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3399  *
3400  * Example:
3401  *
3402  * Parent snapshot:
3403  * .                                       (ino 256)
3404  * |---- a/                                (ino 257)
3405  * |     |---- file                        (ino 260)
3406  * |
3407  * |---- b/                                (ino 258)
3408  * |---- c/                                (ino 259)
3409  *
3410  * Send snapshot:
3411  * .                                       (ino 256)
3412  * |---- a/                                (ino 258)
3413  * |---- x/                                (ino 259)
3414  *       |---- y/                          (ino 257)
3415  *             |----- file                 (ino 260)
3416  *
3417  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3418  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3419  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3420  * must issue is:
3421  *
3422  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3423  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3424  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3425  *
3426  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3427  * be done right away and < 0 on error.
3428  */
3429 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3430                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3431                                   const bool is_orphan)
3432 {
3433         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3434         struct btrfs_path *path;
3435         struct btrfs_key key;
3436         struct btrfs_key di_key;
3437         struct btrfs_dir_item *di;
3438         u64 left_gen;
3439         u64 right_gen;
3440         int ret = 0;
3441         struct waiting_dir_move *wdm;
3442
3443         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3444                 return 0;
3445
3446         path = alloc_path_for_send();
3447         if (!path)
3448                 return -ENOMEM;
3449
3450         key.objectid = parent_ref->dir;
3451         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3452         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3453
3454         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3455         if (ret < 0) {
3456                 goto out;
3457         } else if (ret > 0) {
3458                 ret = 0;
3459                 goto out;
3460         }
3461
3462         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3463                                        parent_ref->name_len);
3464         if (!di) {
3465                 ret = 0;
3466                 goto out;
3467         }
3468         /*
3469          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3470          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3471          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3472          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3473          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3474          * that it happens after that other inode is renamed.
3475          */
3476         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3477         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3478                 ret = 0;
3479                 goto out;
3480         }
3481
3482         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3483                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3484         if (ret < 0)
3485                 goto out;
3486         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3487                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3488         if (ret < 0) {
3489                 if (ret == -ENOENT)
3490                         ret = 0;
3491                 goto out;
3492         }
3493
3494         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3495         if (right_gen != left_gen) {
3496                 ret = 0;
3497                 goto out;
3498         }
3499
3500         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3501         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3502                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3503                                            sctx->cur_ino,
3504                                            sctx->cur_inode_gen,
3505                                            di_key.objectid,
3506                                            &sctx->new_refs,
3507                                            &sctx->deleted_refs,
3508                                            is_orphan);
3509                 if (!ret)
3510                         ret = 1;
3511         }
3512 out:
3513         btrfs_free_path(path);
3514         return ret;
3515 }
3516
3517 /*
3518  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3519  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3520  */
3521 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3522                              const u64 ino1,
3523                              const u64 ino1_gen,
3524                              const u64 ino2,
3525                              const u64 ino2_gen,
3526                              struct fs_path *fs_path)
3527 {
3528         u64 ino = ino2;
3529
3530         if (ino1 == ino2)
3531                 return ino1_gen == ino2_gen;
3532
3533         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3534                 u64 parent;
3535                 u64 parent_gen;
3536                 int ret;
3537
3538                 fs_path_reset(fs_path);
3539                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3540                 if (ret < 0)
3541                         return ret;
3542                 if (parent == ino1)
3543                         return parent_gen == ino1_gen;
3544                 ino = parent;
3545         }
3546         return 0;
3547 }
3548
3549 /*
3550  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3551  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3552  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3553  */
3554 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3555                        const u64 ino1,
3556                        const u64 ino1_gen,
3557                        const u64 ino2,
3558                        struct fs_path *fs_path)
3559 {
3560         bool free_fs_path = false;
3561         int ret = 0;
3562         struct btrfs_path *path = NULL;
3563         struct btrfs_key key;
3564
3565         if (!fs_path) {
3566                 fs_path = fs_path_alloc();
3567                 if (!fs_path)
3568                         return -ENOMEM;
3569                 free_fs_path = true;
3570         }
3571
3572         path = alloc_path_for_send();
3573         if (!path) {
3574                 ret = -ENOMEM;
3575                 goto out;
3576         }
3577
3578         key.objectid = ino2;
3579         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3580         key.offset = 0;
3581
3582         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3583         if (ret < 0)
3584                 goto out;
3585
3586         while (true) {
3587                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3588                 int slot = path->slots[0];
3589                 u32 cur_offset = 0;
3590                 u32 item_size;
3591
3592                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3593                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3594                         if (ret < 0)
3595                                 goto out;
3596                         if (ret > 0)
3597                                 break;
3598                         continue;
3599                 }
3600
3601                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3602                 if (key.objectid != ino2)
3603                         break;
3604                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3605                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3606                         break;
3607
3608                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3609                 while (cur_offset < item_size) {
3610                         u64 parent;
3611                         u64 parent_gen;
3612
3613                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3614                                 unsigned long ptr;
3615                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3616
3617                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3618                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3619                                         (ptr + cur_offset);
3620                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3621                                                                    extref);
3622                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3623                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3624                                                                   extref);
3625                         } else {
3626                                 parent = key.offset;
3627                                 cur_offset = item_size;
3628                         }
3629
3630                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3631                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3632                         if (ret < 0)
3633                                 goto out;
3634                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3635                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3636                         if (ret)
3637                                 goto out;
3638                 }
3639                 path->slots[0]++;
3640         }
3641         ret = 0;
3642  out:
3643         btrfs_free_path(path);
3644         if (free_fs_path)
3645                 fs_path_free(fs_path);
3646         return ret;
3647 }
3648
3649 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3650                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3651                                 const bool is_orphan)
3652 {
3653         int ret = 0;
3654         u64 ino = parent_ref->dir;
3655         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3656         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3657         struct fs_path *path_before = NULL;
3658         struct fs_path *path_after = NULL;
3659         int len1, len2;
3660
3661         path_after = fs_path_alloc();
3662         path_before = fs_path_alloc();
3663         if (!path_after || !path_before) {
3664                 ret = -ENOMEM;
3665                 goto out;
3666         }
3667
3668         /*
3669          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3670          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3671          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3672          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3673          * at get_cur_path()).
3674          */
3675         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3676                 u64 parent_ino_after_gen;
3677
3678                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3679                         /*
3680                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3681                          * parent root, we need to delay the rename of the
3682                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3683                          * because we can end up with a circular dependency
3684                          * of renames, resulting in some directories never
3685                          * getting the respective rename operations issued in
3686                          * the send stream or getting into infinite path build
3687                          * loops.
3688                          */
3689                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3690                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3691                                           ino, path_before);
3692                         if (ret)
3693                                 break;
3694                 }
3695
3696                 fs_path_reset(path_before);
3697                 fs_path_reset(path_after);
3698
3699                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3700                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3701                 if (ret < 0)
3702                         goto out;
3703                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3704                                     NULL, path_before);
3705                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3706                         goto out;
3707                 } else if (ret == -ENOENT) {
3708                         ret = 0;
3709                         break;
3710                 }
3711
3712                 len1 = fs_path_len(path_before);
3713                 len2 = fs_path_len(path_after);
3714                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3715                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3716                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3717                         u64 parent_ino_gen;
3718
3719                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3720                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3721                                              NULL);
3722                         if (ret < 0)
3723                                 goto out;
3724                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3725                                 ret = 1;
3726                                 break;
3727                         }
3728                 }
3729                 ino = parent_ino_after;
3730                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3731         }
3732
3733 out:
3734         fs_path_free(path_before);
3735         fs_path_free(path_after);
3736
3737         if (ret == 1) {
3738                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3739                                            sctx->cur_ino,
3740                                            sctx->cur_inode_gen,
3741                                            ino,
3742                                            &sctx->new_refs,
3743                                            &sctx->deleted_refs,
3744                                            is_orphan);
3745                 if (!ret)
3746                         ret = 1;
3747         }
3748
3749         return ret;
3750 }
3751
3752 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3753 {
3754         int ret;
3755         struct fs_path *new_path;
3756
3757         /*
3758          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3759          * we use here a new path.
3760          */
3761         new_path = fs_path_alloc();
3762         if (!new_path)
3763                 return -ENOMEM;
3764
3765         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3766         if (ret < 0) {
3767                 fs_path_free(new_path);
3768                 return ret;
3769         }
3770         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3771         if (ret < 0) {
3772                 fs_path_free(new_path);
3773                 return ret;
3774         }
3775
3776         fs_path_free(ref->full_path);
3777         set_ref_path(ref, new_path);
3778
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 /*
3783  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3784  */
3785 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3786 {
3787         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3788         int ret = 0;
3789         struct recorded_ref *cur;
3790         struct recorded_ref *cur2;
3791         struct list_head check_dirs;
3792         struct fs_path *valid_path = NULL;
3793         u64 ow_inode = 0;
3794         u64 ow_gen;
3795         u64 ow_mode;
3796         int did_overwrite = 0;
3797         int is_orphan = 0;
3798         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3799         bool can_rename = true;
3800         bool orphanized_dir = false;
3801         bool orphanized_ancestor = false;
3802
3803         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3804
3805         /*
3806          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3807          * which is always '..'
3808          */
3809         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3810         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3811
3812         valid_path = fs_path_alloc();
3813         if (!valid_path) {
3814                 ret = -ENOMEM;
3815                 goto out;
3816         }
3817
3818         /*
3819          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3820          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3821          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3822          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3823          * this point in time.
3824          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3825          * orphan name in this case.
3826          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3827          * gets moved around.
3828          */
3829         if (!sctx->cur_inode_new) {
3830                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3831                                 sctx->cur_inode_gen);
3832                 if (ret < 0)
3833                         goto out;
3834                 if (ret)
3835                         did_overwrite = 1;
3836         }
3837         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3838                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3839                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3840                 if (ret < 0)
3841                         goto out;
3842                 is_orphan = 1;
3843         } else {
3844                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3845                                 valid_path);
3846                 if (ret < 0)
3847                         goto out;
3848         }
3849
3850         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3851                 /*
3852                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3853                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3854                  * than the current inum. To handle this case, we create the
3855                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3856                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3857                  */
3858                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3859                 if (ret < 0)
3860                         goto out;
3861                 if (ret == inode_state_will_create) {
3862                         ret = 0;
3863                         /*
3864                          * First check if any of the current inodes refs did
3865                          * already create the dir.
3866                          */
3867                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3868                                 if (cur == cur2)
3869                                         break;
3870                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3871                                         ret = 1;
3872                                         break;
3873                                 }
3874                         }
3875
3876                         /*
3877                          * If that did not happen, check if a previous inode
3878                          * did already create the dir.
3879                          */
3880                         if (!ret)
3881                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3882                         if (ret < 0)
3883                                 goto out;
3884                         if (!ret) {
3885                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3886                                 if (ret < 0)
3887                                         goto out;
3888                         }
3889                 }
3890
3891                 /*
3892                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3893                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3894                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3895                  * not the first ref, simply unlink it.
3896                  */
3897                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3898                                 cur->name, cur->name_len,
3899                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3900                 if (ret < 0)
3901                         goto out;
3902                 if (ret) {
3903                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3904                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3905                                            cur->name_len);
3906                         if (ret < 0)
3907                                 goto out;
3908                         if (ret) {
3909                                 struct name_cache_entry *nce;
3910                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3911
3912                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3913                                                 cur->full_path);
3914                                 if (ret < 0)
3915                                         goto out;
3916                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3917                                         orphanized_dir = true;
3918
3919                                 /*
3920                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3921                                  * make sure that its orphanized name is used in
3922                                  * the source path when performing its rename
3923                                  * operation.
3924                                  */
3925                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3926                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3927                                                                    ow_inode);
3928                                         ASSERT(wdm);
3929                                         wdm->orphanized = true;
3930                                 }
3931
3932                                 /*
3933                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3934                                  * name from the name cache. This is because the
3935                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3936                                  * other inode that will be orphanized as well
3937                                  * later and has an inode number greater than
3938                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3939                                  * future name lookups from using the old name
3940                                  * and get instead the orphan name.
3941                                  */
3942                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3943                                 if (nce) {
3944                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3945                                         kfree(nce);
3946                                 }
3947
3948                                 /*
3949                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3950                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3951                                  * current path of cur_ino) again because it
3952                                  * might contain the pre-orphanization name of
3953                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3954                                  */
3955                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3956                                                   ow_inode, ow_gen,
3957                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3958                                 if (ret > 0) {
3959                                         orphanized_ancestor = true;
3960                                         fs_path_reset(valid_path);
3961                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3962                                                            sctx->cur_inode_gen,
3963                                                            valid_path);
3964                                 }
3965                                 if (ret < 0)
3966                                         goto out;
3967                         } else {
3968                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3969                                 if (ret < 0)
3970                                         goto out;
3971                         }
3972                 }
3973
3974                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3975                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3976                         if (ret < 0)
3977                                 goto out;
3978                         if (ret == 1) {
3979                                 can_rename = false;
3980                                 *pending_move = 1;
3981                         }
3982                 }
3983
3984                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3985                     can_rename) {
3986                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3987                         if (ret < 0)
3988                                 goto out;
3989                         if (ret == 1) {
3990                                 can_rename = false;
3991                                 *pending_move = 1;
3992                         }
3993                 }
3994
3995                 /*
3996                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
3997                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
3998                  * it depending on the inode mode.
3999                  */
4000                 if (is_orphan && can_rename) {
4001                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4002                         if (ret < 0)
4003                                 goto out;
4004                         is_orphan = 0;
4005                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4006                         if (ret < 0)
4007                                 goto out;
4008                 } else if (can_rename) {
4009                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4010                                 /*
4011                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4012                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4013                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4014                                  */
4015                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4016                                                   cur->full_path);
4017                                 if (!ret)
4018                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4019                                                            cur->full_path);
4020                                 if (ret < 0)
4021                                         goto out;
4022                         } else {
4023                                 /*
4024                                  * We might have previously orphanized an inode
4025                                  * which is an ancestor of our current inode,
4026                                  * so our reference's full path, which was
4027                                  * computed before any such orphanizations, must
4028                                  * be updated.
4029                                  */
4030                                 if (orphanized_dir) {
4031                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4032                                         if (ret < 0)
4033                                                 goto out;
4034                                 }
4035                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4036                                                 valid_path);
4037                                 if (ret < 0)
4038                                         goto out;
4039                         }
4040                 }
4041                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4042                 if (ret < 0)
4043                         goto out;
4044         }
4045
4046         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4047                 /*
4048                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4049                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4050                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4051                  * See the use of check_dirs for more details.
4052                  */
4053                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4054                                 sctx->cur_ino);
4055                 if (ret < 0)
4056                         goto out;
4057                 if (ret) {
4058                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4059                         if (ret < 0)
4060                                 goto out;
4061                 } else if (!is_orphan) {
4062                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4063                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4064                         if (ret < 0)
4065                                 goto out;
4066                         is_orphan = 1;
4067                 }
4068
4069                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4070                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4071                         if (ret < 0)
4072                                 goto out;
4073                 }
4074         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4075                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4076                 /*
4077                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4078                  */
4079                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4080                                 list);
4081                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4082                 if (ret < 0)
4083                         goto out;
4084         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4085                 /*
4086                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4087                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4088                  * inodes.
4089                  */
4090                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4091                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4092                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4093                                         cur->name, cur->name_len);
4094                         if (ret < 0)
4095                                 goto out;
4096                         if (!ret) {
4097                                 /*
4098                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4099                                  * to recompute the full path for deleted names,
4100                                  * since any such path was computed before we
4101                                  * processed any references and orphanized any
4102                                  * ancestor inode.
4103                                  */
4104                                 if (orphanized_ancestor) {
4105                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4106                                         if (ret < 0)
4107                                                 goto out;
4108                                 }
4109                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4110                                 if (ret < 0)
4111                                         goto out;
4112                         }
4113                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4114                         if (ret < 0)
4115                                 goto out;
4116                 }
4117                 /*
4118                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4119                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4120                  * of this inode and no new refs were added for the current
4121                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4122                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4123                  * places.
4124                  */
4125                 if (is_orphan) {
4126                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4127                         if (ret < 0)
4128                                 goto out;
4129                 }
4130         }
4131
4132         /*
4133          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4134          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4135          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4136          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4137          */
4138         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4139                 /*
4140                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4141                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4142                  * The dir will be processed later.
4143                  */
4144                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4145                         continue;
4146
4147                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4148                 if (ret < 0)
4149                         goto out;
4150
4151                 if (ret == inode_state_did_create ||
4152                     ret == inode_state_no_change) {
4153                         /* TODO delayed utimes */
4154                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4155                         if (ret < 0)
4156                                 goto out;
4157                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4158                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4159                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4160                                         sctx->cur_ino);
4161                         if (ret < 0)
4162                                 goto out;
4163                         if (ret) {
4164                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4165                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4166                                 if (ret < 0)
4167                                         goto out;
4168                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4169                                 if (ret < 0)
4170                                         goto out;
4171                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4172                         }
4173                 }
4174         }
4175
4176         ret = 0;
4177
4178 out:
4179         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4180         free_recorded_refs(sctx);
4181         fs_path_free(valid_path);
4182         return ret;
4183 }
4184
4185 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4186                       void *ctx, struct list_head *refs)
4187 {
4188         int ret = 0;
4189         struct send_ctx *sctx = ctx;
4190         struct fs_path *p;
4191         u64 gen;
4192
4193         p = fs_path_alloc();
4194         if (!p)
4195                 return -ENOMEM;
4196
4197         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4198                         NULL, NULL);
4199         if (ret < 0)
4200                 goto out;
4201
4202         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4203         if (ret < 0)
4204                 goto out;
4205         ret = fs_path_add_path(p, name);
4206         if (ret < 0)
4207                 goto out;
4208
4209         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4210
4211 out:
4212         if (ret)
4213                 fs_path_free(p);
4214         return ret;
4215 }
4216
4217 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4218                             struct fs_path *name,
4219                             void *ctx)
4220 {
4221         struct send_ctx *sctx = ctx;
4222         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4223 }
4224
4225
4226 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4227                                 struct fs_path *name,
4228                                 void *ctx)
4229 {
4230         struct send_ctx *sctx = ctx;
4231         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4232                           &sctx->deleted_refs);
4233 }
4234
4235 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4236 {
4237         int ret;
4238
4239         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4240                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4241         if (ret < 0)
4242                 goto out;
4243         ret = 0;
4244
4245 out:
4246         return ret;
4247 }
4248
4249 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4250 {
4251         int ret;
4252
4253         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4254                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4255         if (ret < 0)
4256                 goto out;
4257         ret = 0;
4258
4259 out:
4260         return ret;
4261 }
4262
4263 struct find_ref_ctx {
4264         u64 dir;
4265         u64 dir_gen;
4266         struct btrfs_root *root;
4267         struct fs_path *name;
4268         int found_idx;
4269 };
4270
4271 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4272                        struct fs_path *name,
4273                        void *ctx_)
4274 {
4275         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4276         u64 dir_gen;
4277         int ret;
4278
4279         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4280             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4281                 /*
4282                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4283                  * else matches.
4284                  */
4285                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4286                                      NULL, NULL, NULL);
4287                 if (ret)
4288                         return ret;
4289                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4290                         return 0;
4291                 ctx->found_idx = num;
4292                 return 1;
4293         }
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4298                      struct btrfs_path *path,
4299                      struct btrfs_key *key,
4300                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4301 {
4302         int ret;
4303         struct find_ref_ctx ctx;
4304
4305         ctx.dir = dir;
4306         ctx.name = name;
4307         ctx.dir_gen = dir_gen;
4308         ctx.found_idx = -1;
4309         ctx.root = root;
4310
4311         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4312         if (ret < 0)
4313                 return ret;
4314
4315         if (ctx.found_idx == -1)
4316                 return -ENOENT;
4317
4318         return ctx.found_idx;
4319 }
4320
4321 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4322                                     struct fs_path *name,
4323                                     void *ctx)
4324 {
4325         u64 dir_gen;
4326         int ret;
4327         struct send_ctx *sctx = ctx;
4328
4329         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4330                              NULL, NULL, NULL);
4331         if (ret)
4332                 return ret;
4333
4334         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4335                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4336         if (ret == -ENOENT)
4337                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4338         else if (ret > 0)
4339                 ret = 0;
4340
4341         return ret;
4342 }
4343
4344 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4345                                         struct fs_path *name,
4346                                         void *ctx)
4347 {
4348         u64 dir_gen;
4349         int ret;
4350         struct send_ctx *sctx = ctx;
4351
4352         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4353                              NULL, NULL, NULL);
4354         if (ret)
4355                 return ret;
4356
4357         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4358                         dir, dir_gen, name);
4359         if (ret == -ENOENT)
4360                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4361         else if (ret > 0)
4362                 ret = 0;
4363
4364         return ret;
4365 }
4366
4367 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4368 {
4369         int ret = 0;
4370
4371         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4372                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4373         if (ret < 0)
4374                 goto out;
4375         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4376                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4377         if (ret < 0)
4378                 goto out;
4379         ret = 0;
4380
4381 out:
4382         return ret;
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4387  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4388  */
4389 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4390                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4391 {
4392         int ret;
4393         struct btrfs_root *root;
4394         struct btrfs_path *path;
4395         struct btrfs_key key;
4396         struct btrfs_key found_key;
4397         struct extent_buffer *eb;
4398         int slot;
4399         iterate_inode_ref_t cb;
4400         int pending_move = 0;
4401
4402         path = alloc_path_for_send();
4403         if (!path)
4404                 return -ENOMEM;
4405
4406         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4407                 root = sctx->send_root;
4408                 cb = __record_new_ref;
4409         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4410                 root = sctx->parent_root;
4411                 cb = __record_deleted_ref;
4412         } else {
4413                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4414                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4415                 ret = -EINVAL;
4416                 goto out;
4417         }
4418
4419         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4420         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4421         key.offset = 0;
4422         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4423         if (ret < 0)
4424                 goto out;
4425
4426         while (1) {
4427                 eb = path->nodes[0];
4428                 slot = path->slots[0];
4429                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4430                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4431                         if (ret < 0)
4432                                 goto out;
4433                         else if (ret > 0)
4434                                 break;
4435                         continue;
4436                 }
4437
4438                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4439
4440                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4441                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4442                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4443                         break;
4444
4445                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4446                 if (ret < 0)
4447                         goto out;
4448
4449                 path->slots[0]++;
4450         }
4451         btrfs_release_path(path);
4452
4453         /*
4454          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4455          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4456          * rename the parent directory.
4457          */
4458         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4459 out:
4460         btrfs_free_path(path);
4461         return ret;
4462 }
4463
4464 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4465                           struct fs_path *path,
4466                           const char *name, int name_len,
4467                           const char *data, int data_len)
4468 {
4469         int ret = 0;
4470
4471         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4472         if (ret < 0)
4473                 goto out;
4474
4475         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4476         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4477         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4478
4479         ret = send_cmd(sctx);
4480
4481 tlv_put_failure:
4482 out:
4483         return ret;
4484 }
4485
4486 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4487                           struct fs_path *path,
4488                           const char *name, int name_len)
4489 {
4490         int ret = 0;
4491
4492         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4493         if (ret < 0)
4494                 goto out;
4495
4496         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4497         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4498
4499         ret = send_cmd(sctx);
4500
4501 tlv_put_failure:
4502 out:
4503         return ret;
4504 }
4505
4506 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4507                                const char *name, int name_len,
4508                                const char *data, int data_len,
4509                                u8 type, void *ctx)
4510 {
4511         int ret;
4512         struct send_ctx *sctx = ctx;
4513         struct fs_path *p;
4514         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4515
4516         p = fs_path_alloc();
4517         if (!p)
4518                 return -ENOMEM;
4519
4520         /*
4521          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4522          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4523          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4524          * only contains the version number and no entries.
4525          */
4526         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4527             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4528                 if (data_len == 0) {
4529                         dummy_acl.a_version =
4530                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4531                         data = (char *)&dummy_acl;
4532                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4533                 }
4534         }
4535
4536         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4537         if (ret < 0)
4538                 goto out;
4539
4540         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4541
4542 out:
4543         fs_path_free(p);
4544         return ret;
4545 }
4546
4547 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4548                                    const char *name, int name_len,
4549                                    const char *data, int data_len,
4550                                    u8 type, void *ctx)
4551 {
4552         int ret;
4553         struct send_ctx *sctx = ctx;
4554         struct fs_path *p;
4555
4556         p = fs_path_alloc();
4557         if (!p)
4558                 return -ENOMEM;
4559
4560         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4561         if (ret < 0)
4562                 goto out;
4563
4564         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4565
4566 out:
4567         fs_path_free(p);
4568         return ret;
4569 }
4570
4571 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4572 {
4573         int ret = 0;
4574
4575         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4576                                __process_new_xattr, sctx);
4577
4578         return ret;
4579 }
4580
4581 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4582 {
4583         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4584                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4585 }
4586
4587 struct find_xattr_ctx {
4588         const char *name;
4589         int name_len;
4590         int found_idx;
4591         char *found_data;
4592         int found_data_len;
4593 };
4594
4595 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4596                         const char *name, int name_len,
4597                         const char *data, int data_len,
4598                         u8 type, void *vctx)
4599 {
4600         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4601
4602         if (name_len == ctx->name_len &&
4603             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4604                 ctx->found_idx = num;
4605                 ctx->found_data_len = data_len;
4606                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4607                 if (!ctx->found_data)
4608                         return -ENOMEM;
4609                 return 1;
4610         }
4611         return 0;
4612 }
4613
4614 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4615                       struct btrfs_path *path,
4616                       struct btrfs_key *key,
4617                       const char *name, int name_len,
4618                       char **data, int *data_len)
4619 {
4620         int ret;
4621         struct find_xattr_ctx ctx;
4622
4623         ctx.name = name;
4624         ctx.name_len = name_len;
4625         ctx.found_idx = -1;
4626         ctx.found_data = NULL;
4627         ctx.found_data_len = 0;
4628
4629         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4630         if (ret < 0)
4631                 return ret;
4632
4633         if (ctx.found_idx == -1)
4634                 return -ENOENT;
4635         if (data) {
4636                 *data = ctx.found_data;
4637                 *data_len = ctx.found_data_len;
4638         } else {
4639                 kfree(ctx.found_data);
4640         }
4641         return ctx.found_idx;
4642 }
4643
4644
4645 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4646                                        const char *name, int name_len,
4647                                        const char *data, int data_len,
4648                                        u8 type, void *ctx)
4649 {
4650         int ret;
4651         struct send_ctx *sctx = ctx;
4652         char *found_data = NULL;
4653         int found_data_len  = 0;
4654
4655         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4656                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4657                          &found_data_len);
4658         if (ret == -ENOENT) {
4659                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4660                                 data_len, type, ctx);
4661         } else if (ret >= 0) {
4662                 if (data_len != found_data_len ||
4663                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4664                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4665                                         data, data_len, type, ctx);
4666                 } else {
4667                         ret = 0;
4668                 }
4669         }
4670
4671         kfree(found_data);
4672         return ret;
4673 }
4674
4675 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4676                                            const char *name, int name_len,
4677                                            const char *data, int data_len,
4678                                            u8 type, void *ctx)
4679 {
4680         int ret;
4681         struct send_ctx *sctx = ctx;
4682
4683         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4684                          name, name_len, NULL, NULL);
4685         if (ret == -ENOENT)
4686                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4687                                 data_len, type, ctx);
4688         else if (ret >= 0)
4689                 ret = 0;
4690
4691         return ret;
4692 }
4693
4694 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4695 {
4696         int ret = 0;
4697
4698         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4699                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4700         if (ret < 0)
4701                 goto out;
4702         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4703                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4704
4705 out:
4706         return ret;
4707 }
4708
4709 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4710 {
4711         int ret;
4712         struct btrfs_root *root;
4713         struct btrfs_path *path;
4714         struct btrfs_key key;
4715         struct btrfs_key found_key;
4716         struct extent_buffer *eb;
4717         int slot;
4718
4719         path = alloc_path_for_send();
4720         if (!path)
4721                 return -ENOMEM;
4722
4723         root = sctx->send_root;
4724
4725         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4726         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4727         key.offset = 0;
4728         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4729         if (ret < 0)
4730                 goto out;
4731
4732         while (1) {
4733                 eb = path->nodes[0];
4734                 slot = path->slots[0];
4735                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4736                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4737                         if (ret < 0) {
4738                                 goto out;
4739                         } else if (ret > 0) {
4740                                 ret = 0;
4741                                 break;
4742                         }
4743                         continue;
4744                 }
4745
4746                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4747                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4748                     found_key.type != key.type) {
4749                         ret = 0;
4750                         goto out;
4751                 }
4752
4753                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4754                 if (ret < 0)
4755                         goto out;
4756
4757                 path->slots[0]++;
4758         }
4759
4760 out:
4761         btrfs_free_path(path);
4762         return ret;
4763 }
4764
4765 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4766 {
4767         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4768         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4769         struct inode *inode;
4770         struct page *page;
4771         char *addr;
4772         struct btrfs_key key;
4773         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4774         pgoff_t last_index;
4775         unsigned pg_offset = offset_in_page(offset);
4776         ssize_t ret = 0;
4777
4778         key.objectid = sctx->cur_ino;
4779         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4780         key.offset = 0;
4781
4782         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4783         if (IS_ERR(inode))
4784                 return PTR_ERR(inode);
4785
4786         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4787                 if (offset > i_size_read(inode))
4788                         len = 0;
4789                 else
4790                         len = offset - i_size_read(inode);
4791         }
4792         if (len == 0)
4793                 goto out;
4794
4795         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4796
4797         /* initial readahead */
4798         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4799         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4800
4801         while (index <= last_index) {
4802                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4803                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4804
4805                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4806                 if (!page) {
4807                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4808                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4809
4810                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4811                                         GFP_KERNEL);
4812                         if (!page) {
4813                                 ret = -ENOMEM;
4814                                 break;
4815                         }
4816                 }
4817
4818                 if (PageReadahead(page)) {
4819                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4820                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4821                 }
4822
4823                 if (!PageUptodate(page)) {
4824                         btrfs_readpage(NULL, page);
4825                         lock_page(page);
4826                         if (!PageUptodate(page)) {
4827                                 unlock_page(page);
4828                                 put_page(page);
4829                                 ret = -EIO;
4830                                 break;
4831                         }
4832                 }
4833
4834                 addr = kmap(page);
4835                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4836                 kunmap(page);
4837                 unlock_page(page);
4838                 put_page(page);
4839                 index++;
4840                 pg_offset = 0;
4841                 len -= cur_len;
4842                 ret += cur_len;
4843         }
4844 out:
4845         iput(inode);
4846         return ret;
4847 }
4848
4849 /*
4850  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4851  * user space.
4852  */
4853 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4854 {
4855         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4856         int ret = 0;
4857         struct fs_path *p;
4858         ssize_t num_read = 0;
4859
4860         p = fs_path_alloc();
4861         if (!p)
4862                 return -ENOMEM;
4863
4864         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4865
4866         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4867         if (num_read <= 0) {
4868                 if (num_read < 0)
4869                         ret = num_read;
4870                 goto out;
4871         }
4872
4873         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4874         if (ret < 0)
4875                 goto out;
4876
4877         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4878         if (ret < 0)
4879                 goto out;
4880
4881         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4882         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4883         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4884
4885         ret = send_cmd(sctx);
4886
4887 tlv_put_failure:
4888 out:
4889         fs_path_free(p);
4890         if (ret < 0)
4891                 return ret;
4892         return num_read;
4893 }
4894
4895 /*
4896  * Send a clone command to user space.
4897  */
4898 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4899                       u64 offset, u32 len,
4900                       struct clone_root *clone_root)
4901 {
4902         int ret = 0;
4903         struct fs_path *p;
4904         u64 gen;
4905
4906         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4907                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4908                     offset, len, clone_root->root->root_key.objectid,
4909                     clone_root->ino, clone_root->offset);
4910
4911         p = fs_path_alloc();
4912         if (!p)
4913                 return -ENOMEM;
4914
4915         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4916         if (ret < 0)
4917                 goto out;
4918
4919         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4920         if (ret < 0)
4921                 goto out;
4922
4923         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4924         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4925         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4926
4927         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4928                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4929                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4930                 if (ret < 0)
4931                         goto out;
4932                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4933         } else {
4934                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4935         }
4936         if (ret < 0)
4937                 goto out;
4938
4939         /*
4940          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4941          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4942          * receive.
4943          *
4944          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4945          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4946          * different host.
4947          */
4948         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4949                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4950                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4951         else
4952                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4953                              clone_root->root->root_item.uuid);
4954         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4955                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4956         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4957         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4958                         clone_root->offset);
4959
4960         ret = send_cmd(sctx);
4961
4962 tlv_put_failure:
4963 out:
4964         fs_path_free(p);
4965         return ret;
4966 }
4967
4968 /*
4969  * Send an update extent command to user space.
4970  */
4971 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4972                               u64 offset, u32 len)
4973 {
4974         int ret = 0;
4975         struct fs_path *p;
4976
4977         p = fs_path_alloc();
4978         if (!p)
4979                 return -ENOMEM;
4980
4981         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4982         if (ret < 0)
4983                 goto out;
4984
4985         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4986         if (ret < 0)
4987                 goto out;
4988
4989         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4990         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4991         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4992
4993         ret = send_cmd(sctx);
4994
4995 tlv_put_failure:
4996 out:
4997         fs_path_free(p);
4998         return ret;
4999 }
5000
5001 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5002 {
5003         struct fs_path *p = NULL;
5004         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5005         u64 len;
5006         int ret = 0;
5007
5008         /*
5009          * A hole that starts at EOF or beyond it. Since we do not yet support
5010          * fallocate (for extent preallocation and hole punching), sending a
5011          * write of zeroes starting at EOF or beyond would later require issuing
5012          * a truncate operation which would undo the write and achieve nothing.
5013          */
5014         if (offset >= sctx->cur_inode_size)
5015                 return 0;
5016
5017         /*
5018          * Don't go beyond the inode's i_size due to prealloc extents that start
5019          * after the i_size.
5020          */
5021         end = min_t(u64, end, sctx->cur_inode_size);
5022
5023         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5024                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5025
5026         p = fs_path_alloc();
5027         if (!p)
5028                 return -ENOMEM;
5029         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5030         if (ret < 0)
5031                 goto tlv_put_failure;
5032         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5033         while (offset < end) {
5034                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5035
5036                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5037                 if (ret < 0)
5038                         break;
5039                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5040                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5041                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
5042                 ret = send_cmd(sctx);
5043                 if (ret < 0)
5044                         break;
5045                 offset += len;
5046         }
5047         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5048 tlv_put_failure:
5049         fs_path_free(p);
5050         return ret;
5051 }
5052
5053 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5054                             const u64 offset,
5055                             const u64 len)
5056 {
5057         u64 sent = 0;
5058
5059         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5060                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5061
5062         while (sent < len) {
5063                 u64 size = len - sent;
5064                 int ret;
5065
5066                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
5067                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
5068                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5069                 if (ret < 0)
5070                         return ret;
5071                 if (!ret)
5072                         break;
5073                 sent += ret;
5074         }
5075         return 0;
5076 }
5077
5078 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5079                        struct clone_root *clone_root,
5080                        const u64 disk_byte,
5081                        u64 data_offset,
5082                        u64 offset,
5083                        u64 len)
5084 {
5085         struct btrfs_path *path;
5086         struct btrfs_key key;
5087         int ret;
5088         u64 clone_src_i_size;
5089
5090         /*
5091          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5092          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5093          *
5094          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5095          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5096          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5097          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5098          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5099          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5100          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5101          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5102          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5103          * filesystem has.
5104          */
5105         if (clone_root->offset == 0 &&
5106             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5107                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5108
5109         path = alloc_path_for_send();
5110         if (!path)
5111                 return -ENOMEM;
5112
5113         /*
5114          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
5115          * accept clones from these extents.
5116          */
5117         ret = __get_inode_info(clone_root->root, path, clone_root->ino,
5118                                &clone_src_i_size, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
5119         btrfs_release_path(path);
5120         if (ret < 0)
5121                 goto out;
5122
5123         /*
5124          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5125          * extent items in the respective range in the source file that
5126          * refer to different extents or if we find holes.
5127          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5128          * operations if needed.
5129          *
5130          * Example:
5131          *
5132          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5133          * mount /dev/sda /mnt
5134          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5135          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5136          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5137          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5138          *
5139          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5140          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5141          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5142          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5143          * the content from bar in the original filesystem.
5144          */
5145         key.objectid = clone_root->ino;
5146         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5147         key.offset = clone_root->offset;
5148         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5149         if (ret < 0)
5150                 goto out;
5151         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5152                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5153                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5154                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5155                         path->slots[0]--;
5156         }
5157
5158         while (true) {
5159                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5160                 int slot = path->slots[0];
5161                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5162                 u8 type;
5163                 u64 ext_len;
5164                 u64 clone_len;
5165                 u64 clone_data_offset;
5166
5167                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5168                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5169                         if (ret < 0)
5170                                 goto out;
5171                         else if (ret > 0)
5172                                 break;
5173                         continue;
5174                 }
5175
5176                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5177
5178                 /*
5179                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5180                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5181                  */
5182                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5183                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5184                         break;
5185
5186                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5187                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5188                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5189                         ext_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, ei);
5190                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5191                 } else {
5192                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5193                 }
5194
5195                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5196                         goto next;
5197
5198                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5199                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5200                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5201
5202                         if (hole_len > len)
5203                                 hole_len = len;
5204                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5205                         if (ret < 0)
5206                                 goto out;
5207
5208                         len -= hole_len;
5209                         if (len == 0)
5210                                 break;
5211                         offset += hole_len;
5212                         clone_root->offset += hole_len;
5213                         data_offset += hole_len;
5214                 }
5215
5216                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5217                         break;
5218
5219                 if (key.offset >= clone_src_i_size)
5220                         break;
5221
5222                 if (key.offset + ext_len > clone_src_i_size)
5223                         ext_len = clone_src_i_size - key.offset;
5224
5225                 clone_data_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
5226                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte) {
5227                         clone_root->offset = key.offset;
5228                         if (clone_data_offset < data_offset &&
5229                                 clone_data_offset + ext_len > data_offset) {
5230                                 u64 extent_offset;
5231
5232                                 extent_offset = data_offset - clone_data_offset;
5233                                 ext_len -= extent_offset;
5234                                 clone_data_offset += extent_offset;
5235                                 clone_root->offset += extent_offset;
5236                         }
5237                 }
5238
5239                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5240
5241                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5242                     clone_data_offset == data_offset) {
5243                         const u64 src_end = clone_root->offset + clone_len;
5244                         const u64 sectorsize = SZ_64K;
5245
5246                         /*
5247                          * We can't clone the last block, when its size is not
5248                          * sector size aligned, into the middle of a file. If we
5249                          * do so, the receiver will get a failure (-EINVAL) when
5250                          * trying to clone or will silently corrupt the data in
5251                          * the destination file if it's on a kernel without the
5252                          * fix introduced by commit ac765f83f1397646
5253                          * ("Btrfs: fix data corruption due to cloning of eof
5254                          * block).
5255                          *
5256                          * So issue a clone of the aligned down range plus a
5257                          * regular write for the eof block, if we hit that case.
5258                          *
5259                          * Also, we use the maximum possible sector size, 64K,
5260                          * because we don't know what's the sector size of the
5261                          * filesystem that receives the stream, so we have to
5262                          * assume the largest possible sector size.
5263                          */
5264                         if (src_end == clone_src_i_size &&
5265                             !IS_ALIGNED(src_end, sectorsize) &&
5266                             offset + clone_len < sctx->cur_inode_size) {
5267                                 u64 slen;
5268
5269                                 slen = ALIGN_DOWN(src_end - clone_root->offset,
5270                                                   sectorsize);
5271                                 if (slen > 0) {
5272                                         ret = send_clone(sctx, offset, slen,
5273                                                          clone_root);
5274                                         if (ret < 0)
5275                                                 goto out;
5276                                 }
5277                                 ret = send_extent_data(sctx, offset + slen,
5278                                                        clone_len - slen);
5279                         } else {
5280                                 ret = send_clone(sctx, offset, clone_len,
5281                                                  clone_root);
5282                         }
5283                 } else {
5284                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5285                 }
5286
5287                 if (ret < 0)
5288                         goto out;
5289
5290                 len -= clone_len;
5291                 if (len == 0)
5292                         break;
5293                 offset += clone_len;
5294                 clone_root->offset += clone_len;
5295                 data_offset += clone_len;
5296 next:
5297                 path->slots[0]++;
5298         }
5299
5300         if (len > 0)
5301                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5302         else
5303                 ret = 0;
5304 out:
5305         btrfs_free_path(path);
5306         return ret;
5307 }
5308
5309 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5310                                struct btrfs_path *path,
5311                                struct btrfs_key *key,
5312                                struct clone_root *clone_root)
5313 {
5314         int ret = 0;
5315         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5316         u64 offset = key->offset;
5317         u64 len;
5318         u8 type;
5319         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5320
5321         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5322                         struct btrfs_file_extent_item);
5323         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5324         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5325                 len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
5326                 /*
5327                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5328                  * but there may be items after this page.  Make
5329                  * sure to send the whole thing
5330                  */
5331                 len = PAGE_ALIGN(len);
5332         } else {
5333                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5334         }
5335
5336         if (offset >= sctx->cur_inode_size) {
5337                 ret = 0;
5338                 goto out;
5339         }
5340         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5341                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5342         if (len == 0) {
5343                 ret = 0;
5344                 goto out;
5345         }
5346
5347         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5348                 u64 disk_byte;
5349                 u64 data_offset;
5350
5351                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5352                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5353                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5354                                   offset, len);
5355         } else {
5356                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5357         }
5358         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset + len;
5359 out:
5360         return ret;
5361 }
5362
5363 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5364                                struct btrfs_path *left_path,
5365                                struct btrfs_key *ekey)
5366 {
5367         int ret = 0;
5368         struct btrfs_key key;
5369         struct btrfs_path *path = NULL;
5370         struct extent_buffer *eb;
5371         int slot;
5372         struct btrfs_key found_key;
5373         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5374         u64 left_disknr;
5375         u64 right_disknr;
5376         u64 left_offset;
5377         u64 right_offset;
5378         u64 left_offset_fixed;
5379         u64 left_len;
5380         u64 right_len;
5381         u64 left_gen;
5382         u64 right_gen;
5383         u8 left_type;
5384         u8 right_type;
5385
5386         path = alloc_path_for_send();
5387         if (!path)
5388                 return -ENOMEM;
5389
5390         eb = left_path->nodes[0];
5391         slot = left_path->slots[0];
5392         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5393         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5394
5395         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5396                 ret = 0;
5397                 goto out;
5398         }
5399         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5400         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5401         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5402         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5403
5404         /*
5405          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5406          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5407          * extents that we iterate.
5408          *
5409          *       |-----L-----|
5410          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5411          *
5412          *       |-----L-----|
5413          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5414          *
5415          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5416          *       |-----L-----|
5417          * |-----------7-----------|-6-|
5418          *
5419          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5420          *       |-----L-----|
5421          * |-8-|
5422          * Nothing follows after 8.
5423          */
5424
5425         key.objectid = ekey->objectid;
5426         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5427         key.offset = ekey->offset;
5428         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5429         if (ret < 0)
5430                 goto out;
5431         if (ret) {
5432                 ret = 0;
5433                 goto out;
5434         }
5435
5436         /*
5437          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5438          */
5439         eb = path->nodes[0];
5440         slot = path->slots[0];
5441         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5442         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5443             found_key.type != key.type) {
5444                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5445                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5446                 goto out;
5447         }
5448
5449         /*
5450          * We're now on 2a, 2b or 7.
5451          */
5452         key = found_key;
5453         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5454                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5455                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5456                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5457                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5458                         ret = 0;
5459                         goto out;
5460                 }
5461
5462                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5463                         right_len = btrfs_file_extent_ram_bytes(eb, ei);
5464                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5465                 } else {
5466                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5467                 }
5468
5469                 /*
5470                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5471                  * This may only happen on the first iteration.
5472                  */
5473                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5474                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5475                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5476                         goto out;
5477                 }
5478
5479                 /*
5480                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5481                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5482                  * condition for inline extents too). This should normally not
5483                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5484                  * compressed extent representing data with a size matching
5485                  * the page size (currently the same as sector size).
5486                  */
5487                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5488                         ret = 0;
5489                         goto out;
5490                 }
5491
5492                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5493                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5494                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5495
5496                 left_offset_fixed = left_offset;
5497                 if (key.offset < ekey->offset) {
5498                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5499                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5500                 } else {
5501                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5502                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5503                 }
5504
5505                 /*
5506                  * Check if we have the same extent.
5507                  */
5508                 if (left_disknr != right_disknr ||
5509                     left_offset_fixed != right_offset ||
5510                     left_gen != right_gen) {
5511                         ret = 0;
5512                         goto out;
5513                 }
5514
5515                 /*
5516                  * Go to the next extent.
5517                  */
5518                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5519                 if (ret < 0)
5520                         goto out;
5521                 if (!ret) {
5522                         eb = path->nodes[0];
5523                         slot = path->slots[0];
5524                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5525                 }
5526                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5527                     found_key.type != key.type) {
5528                         key.offset += right_len;
5529                         break;
5530                 }
5531                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5532                         ret = 0;
5533                         goto out;
5534                 }
5535                 key = found_key;
5536         }
5537
5538         /*
5539          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5540          * of the right side (treat as changed).
5541          */
5542         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5543                 ret = 1;
5544         else
5545                 ret = 0;
5546
5547
5548 out:
5549         btrfs_free_path(path);
5550         return ret;
5551 }
5552
5553 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5554 {
5555         struct btrfs_path *path;
5556         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5557         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5558         struct btrfs_key key;
5559         u64 extent_end;
5560         u8 type;
5561         int ret;
5562
5563         path = alloc_path_for_send();
5564         if (!path)
5565                 return -ENOMEM;
5566
5567         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5568
5569         key.objectid = sctx->cur_ino;
5570         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5571         key.offset = offset;
5572         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5573         if (ret < 0)
5574                 goto out;
5575         ret = 0;
5576         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5577         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5578                 goto out;
5579
5580         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5581                             struct btrfs_file_extent_item);
5582         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5583         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5584                 u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi);
5585                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5586                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5587         } else {
5588                 extent_end = key.offset +
5589                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5590         }
5591         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5592 out:
5593         btrfs_free_path(path);
5594         return ret;
5595 }
5596
5597 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5598                                    const u64 start,
5599                                    const u64 end)
5600 {
5601         struct btrfs_path *path;
5602         struct btrfs_key key;
5603         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5604         u64 search_start = start;
5605         int ret;
5606
5607         path = alloc_path_for_send();
5608         if (!path)
5609                 return -ENOMEM;
5610
5611         key.objectid = sctx->cur_ino;
5612         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5613         key.offset = search_start;
5614         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5615         if (ret < 0)
5616                 goto out;
5617         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5618                 path->slots[0]--;
5619
5620         while (search_start < end) {
5621                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5622                 int slot = path->slots[0];
5623                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5624                 u64 extent_end;
5625
5626                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5627                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5628                         if (ret < 0)
5629                                 goto out;
5630                         else if (ret > 0)
5631                                 break;
5632                         continue;
5633                 }
5634
5635                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5636                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5637                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5638                         goto next;
5639                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5640                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5641                     key.offset >= end)
5642                         break;
5643
5644                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5645                 if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
5646                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5647                         u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
5648
5649                         extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5650                                            root->fs_info->sectorsize);
5651                 } else {
5652                         extent_end = key.offset +
5653                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
5654                 }
5655                 if (extent_end <= start)
5656                         goto next;
5657                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5658                         search_start = extent_end;
5659                         goto next;
5660                 }
5661                 ret = 0;
5662                 goto out;
5663 next:
5664                 path->slots[0]++;
5665         }
5666         ret = 1;
5667 out:
5668         btrfs_free_path(path);
5669         return ret;
5670 }
5671
5672 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5673                            struct btrfs_key *key)
5674 {
5675         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5676         u64 extent_end;
5677         u8 type;
5678         int ret = 0;
5679
5680         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5681                 return 0;
5682
5683         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5684                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5685                 if (ret)
5686                         return ret;
5687         }
5688
5689         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5690                             struct btrfs_file_extent_item);
5691         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5692         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5693                 u64 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi);
5694                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5695                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5696         } else {
5697                 extent_end = key->offset +
5698                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5699         }
5700
5701         if (path->slots[0] == 0 &&
5702             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5703                 /*
5704                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5705                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5706                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5707                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5708                  * are located between these 2 leafs.
5709                  */
5710                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5711                 if (ret)
5712                         return ret;
5713         }
5714
5715         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5716                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5717                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5718                                               key->offset);
5719                 if (ret < 0)
5720                         return ret;
5721                 else if (ret == 0)
5722                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5723                 else
5724                         ret = 0;
5725         }
5726         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5727         return ret;
5728 }
5729
5730 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5731                           struct btrfs_path *path,
5732                           struct btrfs_key *key)
5733 {
5734         struct clone_root *found_clone = NULL;
5735         int ret = 0;
5736
5737         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5738                 return 0;
5739
5740         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5741                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5742                 if (ret < 0)
5743                         goto out;
5744                 if (ret) {
5745                         ret = 0;
5746                         goto out_hole;
5747                 }
5748         } else {
5749                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5750                 u8 type;
5751
5752                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5753                                     struct btrfs_file_extent_item);
5754                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5755                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5756                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5757                         /*
5758                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5759                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5760                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5761                          * the send spec.
5762                          */
5763                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5764                                 ret = 0;
5765                                 goto out;
5766                         }
5767
5768                         /* Have a hole, just skip it. */
5769                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5770                                 ret = 0;
5771                                 goto out;
5772                         }
5773                 }
5774         }
5775
5776         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5777                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5778         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5779                 goto out;
5780
5781         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5782         if (ret)
5783                 goto out;
5784 out_hole:
5785         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5786 out:
5787         return ret;
5788 }
5789
5790 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5791 {
5792         int ret;
5793         struct btrfs_root *root;
5794         struct btrfs_path *path;
5795         struct btrfs_key key;
5796         struct btrfs_key found_key;
5797         struct extent_buffer *eb;
5798         int slot;
5799
5800         root = sctx->send_root;
5801         path = alloc_path_for_send();
5802         if (!path)
5803                 return -ENOMEM;
5804
5805         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5806         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5807         key.offset = 0;
5808         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5809         if (ret < 0)
5810                 goto out;
5811
5812         while (1) {
5813                 eb = path->nodes[0];
5814                 slot = path->slots[0];
5815
5816                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5817                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5818                         if (ret < 0) {
5819                                 goto out;
5820                         } else if (ret > 0) {
5821                                 ret = 0;
5822                                 break;
5823                         }
5824                         continue;
5825                 }
5826
5827                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5828
5829                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5830                     found_key.type != key.type) {
5831                         ret = 0;
5832                         goto out;
5833                 }
5834
5835                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5836                 if (ret < 0)
5837                         goto out;
5838
5839                 path->slots[0]++;
5840         }
5841
5842 out:
5843         btrfs_free_path(path);
5844         return ret;
5845 }
5846
5847 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5848                                            int *pending_move,
5849                                            int *refs_processed)
5850 {
5851         int ret = 0;
5852
5853         if (sctx->cur_ino == 0)
5854                 goto out;
5855         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5856             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5857                 goto out;
5858         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5859                 goto out;
5860
5861         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5862         if (ret < 0)
5863                 goto out;
5864
5865         *refs_processed = 1;
5866 out:
5867         return ret;
5868 }
5869
5870 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5871 {
5872         int ret = 0;
5873         u64 left_mode;
5874         u64 left_uid;
5875         u64 left_gid;
5876         u64 right_mode;
5877         u64 right_uid;
5878         u64 right_gid;
5879         int need_chmod = 0;
5880         int need_chown = 0;
5881         int need_truncate = 1;
5882         int pending_move = 0;
5883         int refs_processed = 0;
5884
5885         if (sctx->ignore_cur_inode)
5886                 return 0;
5887
5888         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5889                                               &refs_processed);
5890         if (ret < 0)
5891                 goto out;
5892
5893         /*
5894          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5895          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5896          * inode into account.
5897          *
5898          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5899          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5900          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5901          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5902          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5903          * move/rename will be performed later.
5904          */
5905         if (refs_processed && !pending_move)
5906                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5907
5908         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5909                 goto out;
5910         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5911                 goto out;
5912
5913         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5914                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5915         if (ret < 0)
5916                 goto out;
5917
5918         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5919                 need_chown = 1;
5920                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5921                         need_chmod = 1;
5922                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
5923                         need_truncate = 0;
5924         } else {
5925                 u64 old_size;
5926
5927                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5928                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
5929                                 &right_gid, NULL);
5930                 if (ret < 0)
5931                         goto out;
5932
5933                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5934                         need_chown = 1;
5935                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5936                         need_chmod = 1;
5937                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
5938                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
5939                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
5940                         need_truncate = 0;
5941         }
5942
5943         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5944                 if (need_send_hole(sctx)) {
5945                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5946                             sctx->cur_inode_last_extent <
5947                             sctx->cur_inode_size) {
5948                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5949                                 if (ret)
5950                                         goto out;
5951                         }
5952                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5953                             sctx->cur_inode_size) {
5954                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5955                                 if (ret)
5956                                         goto out;
5957                         }
5958                 }
5959                 if (need_truncate) {
5960                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
5961                                             sctx->cur_inode_gen,
5962                                             sctx->cur_inode_size);
5963                         if (ret < 0)
5964                                 goto out;
5965                 }
5966         }
5967
5968         if (need_chown) {
5969                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5970                                 left_uid, left_gid);
5971                 if (ret < 0)
5972                         goto out;
5973         }
5974         if (need_chmod) {
5975                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5976                                 left_mode);
5977                 if (ret < 0)
5978                         goto out;
5979         }
5980
5981         /*
5982          * If other directory inodes depended on our current directory
5983          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5984          */
5985         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5986                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5987                 if (ret)
5988                         goto out;
5989                 /*
5990                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5991                  * changed between the two trees as we have done changes to
5992                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5993                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5994                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5995                  */
5996                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5997                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5998                 if (ret < 0)
5999                         goto out;
6000         }
6001
6002 out:
6003         return ret;
6004 }
6005
6006 struct parent_paths_ctx {
6007         struct list_head *refs;
6008         struct send_ctx *sctx;
6009 };
6010
6011 static int record_parent_ref(int num, u64 dir, int index, struct fs_path *name,
6012                              void *ctx)
6013 {
6014         struct parent_paths_ctx *ppctx = ctx;
6015
6016         return record_ref(ppctx->sctx->parent_root, dir, name, ppctx->sctx,
6017                           ppctx->refs);
6018 }
6019
6020 /*
6021  * Issue unlink operations for all paths of the current inode found in the
6022  * parent snapshot.
6023  */
6024 static int btrfs_unlink_all_paths(struct send_ctx *sctx)
6025 {
6026         LIST_HEAD(deleted_refs);
6027         struct btrfs_path *path;
6028         struct btrfs_key key;
6029         struct parent_paths_ctx ctx;
6030         int ret;
6031
6032         path = alloc_path_for_send();
6033         if (!path)
6034                 return -ENOMEM;
6035
6036         key.objectid = sctx->cur_ino;
6037         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6038         key.offset = 0;
6039         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
6040         if (ret < 0)
6041                 goto out;
6042
6043         ctx.refs = &deleted_refs;
6044         ctx.sctx = sctx;
6045
6046         while (true) {
6047                 struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
6048                 int slot = path->slots[0];
6049
6050                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
6051                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->parent_root, path);
6052                         if (ret < 0)
6053                                 goto out;
6054                         else if (ret > 0)
6055                                 break;
6056                         continue;
6057                 }
6058
6059                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6060                 if (key.objectid != sctx->cur_ino)
6061                         break;
6062                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
6063                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6064                         break;
6065
6066                 ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, path, &key, 1,
6067                                         record_parent_ref, &ctx);
6068                 if (ret < 0)
6069                         goto out;
6070
6071                 path->slots[0]++;
6072         }
6073
6074         while (!list_empty(&deleted_refs)) {
6075                 struct recorded_ref *ref;
6076
6077                 ref = list_first_entry(&deleted_refs, struct recorded_ref, list);
6078                 ret = send_unlink(sctx, ref->full_path);
6079                 if (ret < 0)
6080                         goto out;
6081                 fs_path_free(ref->full_path);
6082                 list_del(&ref->list);
6083                 kfree(ref);
6084         }
6085         ret = 0;
6086 out:
6087         btrfs_free_path(path);
6088         if (ret)
6089                 __free_recorded_refs(&deleted_refs);
6090         return ret;
6091 }
6092
6093 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
6094                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6095 {
6096         int ret = 0;
6097         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
6098         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
6099         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
6100         u64 left_gen = 0;
6101         u64 right_gen = 0;
6102
6103         sctx->cur_ino = key->objectid;
6104         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6105         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
6106         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
6107         sctx->ignore_cur_inode = false;
6108
6109         /*
6110          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
6111          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
6112          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
6113          */
6114         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
6115
6116         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6117             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6118                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
6119                                 sctx->left_path->slots[0],
6120                                 struct btrfs_inode_item);
6121                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
6122                                 left_ii);
6123         } else {
6124                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6125                                 sctx->right_path->slots[0],
6126                                 struct btrfs_inode_item);
6127                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6128                                 right_ii);
6129         }
6130         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6131                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
6132                                 sctx->right_path->slots[0],
6133                                 struct btrfs_inode_item);
6134
6135                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
6136                                 right_ii);
6137
6138                 /*
6139                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
6140                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
6141                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
6142                  */
6143                 if (left_gen != right_gen &&
6144                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6145                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
6146         }
6147
6148         /*
6149          * Normally we do not find inodes with a link count of zero (orphans)
6150          * because the most common case is to create a snapshot and use it
6151          * for a send operation. However other less common use cases involve
6152          * using a subvolume and send it after turning it to RO mode just
6153          * after deleting all hard links of a file while holding an open
6154          * file descriptor against it or turning a RO snapshot into RW mode,
6155          * keep an open file descriptor against a file, delete it and then
6156          * turn the snapshot back to RO mode before using it for a send
6157          * operation. So if we find such cases, ignore the inode and all its
6158          * items completely if it's a new inode, or if it's a changed inode
6159          * make sure all its previous paths (from the parent snapshot) are all
6160          * unlinked and all other the inode items are ignored.
6161          */
6162         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
6163             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6164                 u32 nlinks;
6165
6166                 nlinks = btrfs_inode_nlink(sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6167                 if (nlinks == 0) {
6168                         sctx->ignore_cur_inode = true;
6169                         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6170                                 ret = btrfs_unlink_all_paths(sctx);
6171                         goto out;
6172                 }
6173         }
6174
6175         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
6176                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6177                 sctx->cur_inode_new = 1;
6178                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
6179                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6180                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6181                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6182                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6183                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6184                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6185                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
6186                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6187         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
6188                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6189                 sctx->cur_inode_new = 0;
6190                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
6191                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6192                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6193                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6194                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6195         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6196                 /*
6197                  * We need to do some special handling in case the inode was
6198                  * reported as changed with a changed generation number. This
6199                  * means that the original inode was deleted and new inode
6200                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
6201                  * deleted and the new one as new.
6202                  */
6203                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6204                         /*
6205                          * First, process the inode as if it was deleted.
6206                          */
6207                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6208                         sctx->cur_inode_new = 0;
6209                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6210                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6211                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6212                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6213                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6214                         ret = process_all_refs(sctx,
6215                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6216                         if (ret < 0)
6217                                 goto out;
6218
6219                         /*
6220                          * Now process the inode as if it was new.
6221                          */
6222                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6223                         sctx->cur_inode_new = 1;
6224                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6225                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6226                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6227                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6228                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6229                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6230                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6231                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6232                         if (ret < 0)
6233                                 goto out;
6234
6235                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6236                         if (ret < 0)
6237                                 goto out;
6238                         /*
6239                          * Advance send_progress now as we did not get into
6240                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6241                          */
6242                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6243
6244                         /*
6245                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6246                          * they were all new.
6247                          */
6248                         ret = process_all_extents(sctx);
6249                         if (ret < 0)
6250                                 goto out;
6251                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6252                         if (ret < 0)
6253                                 goto out;
6254                 } else {
6255                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6256                         sctx->cur_inode_new = 0;
6257                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6258                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6259                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6260                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6261                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6262                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6263                 }
6264         }
6265
6266 out:
6267         return ret;
6268 }
6269
6270 /*
6271  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6272  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6273  * first and later process them in process_recorded_refs.
6274  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6275  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6276  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6277  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6278  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6279  */
6280 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6281                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6282 {
6283         int ret = 0;
6284
6285         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6286                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6287                 return -EIO;
6288         }
6289
6290         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6291             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6292                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6293                         ret = record_new_ref(sctx);
6294                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6295                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6296                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6297                         ret = record_changed_ref(sctx);
6298         }
6299
6300         return ret;
6301 }
6302
6303 /*
6304  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6305  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6306  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6307  */
6308 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6309                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6310 {
6311         int ret = 0;
6312
6313         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6314                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6315                 return -EIO;
6316         }
6317
6318         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6319                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6320                         ret = process_new_xattr(sctx);
6321                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6322                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6323                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6324                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6325         }
6326
6327         return ret;
6328 }
6329
6330 /*
6331  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6332  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6333  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6334  */
6335 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6336                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6337 {
6338         int ret = 0;
6339
6340         /*
6341          * We have found an extent item that changed without the inode item
6342          * having changed. This can happen either after relocation (where the
6343          * disk_bytenr of an extent item is replaced at
6344          * relocation.c:replace_file_extents()) or after deduplication into a
6345          * file in both the parent and send snapshots (where an extent item can
6346          * get modified or replaced with a new one). Note that deduplication
6347          * updates the inode item, but it only changes the iversion (sequence
6348          * field in the inode item) of the inode, so if a file is deduplicated
6349          * the same amount of times in both the parent and send snapshots, its
6350          * iversion becames the same in both snapshots, whence the inode item is
6351          * the same on both snapshots.
6352          */
6353         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid)
6354                 return 0;
6355
6356         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6357                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6358                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6359                                         sctx->cmp_key);
6360         }
6361
6362         return ret;
6363 }
6364
6365 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6366 {
6367         u64 orig_gen, new_gen;
6368         int ret;
6369
6370         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6371                              NULL, NULL);
6372         if (ret)
6373                 return ret;
6374
6375         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6376                              NULL, NULL, NULL);
6377         if (ret)
6378                 return ret;
6379
6380         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6381 }
6382
6383 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6384                         struct btrfs_key *key)
6385 {
6386         struct btrfs_inode_extref *extref;
6387         struct extent_buffer *leaf;
6388         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6389         unsigned long ptr;
6390         u32 item_size;
6391         u32 cur_offset = 0;
6392         int ref_name_len;
6393         int ret = 0;
6394
6395         /* Easy case, just check this one dirid */
6396         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6397                 dirid = key->offset;
6398
6399                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6400                 goto out;
6401         }
6402
6403         leaf = path->nodes[0];
6404         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6405         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6406         while (cur_offset < item_size) {
6407                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6408                                                        cur_offset);
6409                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6410                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6411                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6412                 if (dirid == last_dirid)
6413                         continue;
6414                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6415                 if (ret)
6416                         break;
6417                 last_dirid = dirid;
6418         }
6419 out:
6420         return ret;
6421 }
6422
6423 /*
6424  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6425  * changed_xxx functions.
6426  */
6427 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6428                       struct btrfs_path *right_path,
6429                       struct btrfs_key *key,
6430                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6431                       void *ctx)
6432 {
6433         int ret = 0;
6434         struct send_ctx *sctx = ctx;
6435
6436         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6437                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6438                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6439                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6440                         if (!ret)
6441                                 return 0;
6442                         if (ret < 0)
6443                                 return ret;
6444                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6445                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6446                 } else {
6447                         return 0;
6448                 }
6449                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6450                 ret = 0;
6451         }
6452
6453         sctx->left_path = left_path;
6454         sctx->right_path = right_path;
6455         sctx->cmp_key = key;
6456
6457         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6458         if (ret < 0)
6459                 goto out;
6460
6461         /* Ignore non-FS objects */
6462         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6463             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6464                 goto out;
6465
6466         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
6467                 ret = changed_inode(sctx, result);
6468         } else if (!sctx->ignore_cur_inode) {
6469                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6470                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6471                         ret = changed_ref(sctx, result);
6472                 else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6473                         ret = changed_xattr(sctx, result);
6474                 else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6475                         ret = changed_extent(sctx, result);
6476         }
6477
6478 out:
6479         return ret;
6480 }
6481
6482 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6483 {
6484         int ret;
6485         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6486         struct btrfs_key key;
6487         struct btrfs_path *path;
6488         struct extent_buffer *eb;
6489         int slot;
6490
6491         path = alloc_path_for_send();
6492         if (!path)
6493                 return -ENOMEM;
6494
6495         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6496         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6497         key.offset = 0;
6498
6499         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6500         if (ret < 0)
6501                 goto out;
6502         if (ret)
6503                 goto out_finish;
6504
6505         while (1) {
6506                 eb = path->nodes[0];
6507                 slot = path->slots[0];
6508                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
6509
6510                 ret = changed_cb(path, NULL, &key,
6511                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6512                 if (ret < 0)
6513                         goto out;
6514
6515                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6516                 if (ret < 0)
6517                         goto out;
6518                 if (ret) {
6519                         ret  = 0;
6520                         break;
6521                 }
6522         }
6523
6524 out_finish:
6525         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6526
6527 out:
6528         btrfs_free_path(path);
6529         return ret;
6530 }
6531
6532 static int tree_move_down(struct btrfs_path *path, int *level)
6533 {
6534         struct extent_buffer *eb;
6535
6536         BUG_ON(*level == 0);
6537         eb = btrfs_read_node_slot(path->nodes[*level], path->slots[*level]);
6538         if (IS_ERR(eb))
6539                 return PTR_ERR(eb);
6540
6541         path->nodes[*level - 1] = eb;
6542         path->slots[*level - 1] = 0;
6543         (*level)--;
6544         return 0;
6545 }
6546
6547 static int tree_move_next_or_upnext(struct btrfs_path *path,
6548                                     int *level, int root_level)
6549 {
6550         int ret = 0;
6551         int nritems;
6552         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6553
6554         path->slots[*level]++;
6555
6556         while (path->slots[*level] >= nritems) {
6557                 if (*level == root_level)
6558                         return -1;
6559
6560                 /* move upnext */
6561                 path->slots[*level] = 0;
6562                 free_extent_buffer(path->nodes[*level]);
6563                 path->nodes[*level] = NULL;
6564                 (*level)++;
6565                 path->slots[*level]++;
6566
6567                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[*level]);
6568                 ret = 1;
6569         }
6570         return ret;
6571 }
6572
6573 /*
6574  * Returns 1 if it had to move up and next. 0 is returned if it moved only next
6575  * or down.
6576  */
6577 static int tree_advance(struct btrfs_path *path,
6578                         int *level, int root_level,
6579                         int allow_down,
6580                         struct btrfs_key *key)
6581 {
6582         int ret;
6583
6584         if (*level == 0 || !allow_down) {
6585                 ret = tree_move_next_or_upnext(path, level, root_level);
6586         } else {
6587                 ret = tree_move_down(path, level);
6588         }
6589         if (ret >= 0) {
6590                 if (*level == 0)
6591                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6592                                         path->slots[*level]);
6593                 else
6594                         btrfs_node_key_to_cpu(path->nodes[*level], key,
6595                                         path->slots[*level]);
6596         }
6597         return ret;
6598 }
6599
6600 static int tree_compare_item(struct btrfs_path *left_path,
6601                              struct btrfs_path *right_path,
6602                              char *tmp_buf)
6603 {
6604         int cmp;
6605         int len1, len2;
6606         unsigned long off1, off2;
6607
6608         len1 = btrfs_item_size_nr(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6609         len2 = btrfs_item_size_nr(right_path->nodes[0], right_path->slots[0]);
6610         if (len1 != len2)
6611                 return 1;
6612
6613         off1 = btrfs_item_ptr_offset(left_path->nodes[0], left_path->slots[0]);
6614         off2 = btrfs_item_ptr_offset(right_path->nodes[0],
6615                                 right_path->slots[0]);
6616
6617         read_extent_buffer(left_path->nodes[0], tmp_buf, off1, len1);
6618
6619         cmp = memcmp_extent_buffer(right_path->nodes[0], tmp_buf, off2, len1);
6620         if (cmp)
6621                 return 1;
6622         return 0;
6623 }
6624
6625 /*
6626  * This function compares two trees and calls the provided callback for
6627  * every changed/new/deleted item it finds.
6628  * If shared tree blocks are encountered, whole subtrees are skipped, making
6629  * the compare pretty fast on snapshotted subvolumes.
6630  *
6631  * This currently works on commit roots only. As commit roots are read only,
6632  * we don't do any locking. The commit roots are protected with transactions.
6633  * Transactions are ended and rejoined when a commit is tried in between.
6634  *
6635  * This function checks for modifications done to the trees while comparing.
6636  * If it detects a change, it aborts immediately.
6637  */
6638 static int btrfs_compare_trees(struct btrfs_root *left_root,
6639                         struct btrfs_root *right_root,
6640                         btrfs_changed_cb_t changed_cb, void *ctx)
6641 {
6642         struct btrfs_fs_info *fs_info = left_root->fs_info;
6643         int ret;
6644         int cmp;
6645         struct btrfs_path *left_path = NULL;
6646         struct btrfs_path *right_path = NULL;
6647         struct btrfs_key left_key;
6648         struct btrfs_key right_key;
6649         char *tmp_buf = NULL;
6650         int left_root_level;
6651         int right_root_level;
6652         int left_level;
6653         int right_level;
6654         int left_end_reached;
6655         int right_end_reached;
6656         int advance_left;
6657         int advance_right;
6658         u64 left_blockptr;
6659         u64 right_blockptr;
6660         u64 left_gen;
6661         u64 right_gen;
6662
6663         left_path = btrfs_alloc_path();
6664         if (!left_path) {
6665                 ret = -ENOMEM;
6666                 goto out;
6667         }
6668         right_path = btrfs_alloc_path();
6669         if (!right_path) {
6670                 ret = -ENOMEM;
6671                 goto out;
6672         }
6673
6674         tmp_buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
6675         if (!tmp_buf) {
6676                 ret = -ENOMEM;
6677                 goto out;
6678         }
6679
6680         left_path->search_commit_root = 1;
6681         left_path->skip_locking = 1;
6682         right_path->search_commit_root = 1;
6683         right_path->skip_locking = 1;
6684
6685         /*
6686          * Strategy: Go to the first items of both trees. Then do
6687          *
6688          * If both trees are at level 0
6689          *   Compare keys of current items
6690          *     If left < right treat left item as new, advance left tree
6691          *       and repeat
6692          *     If left > right treat right item as deleted, advance right tree
6693          *       and repeat
6694          *     If left == right do deep compare of items, treat as changed if
6695          *       needed, advance both trees and repeat
6696          * If both trees are at the same level but not at level 0
6697          *   Compare keys of current nodes/leafs
6698          *     If left < right advance left tree and repeat
6699          *     If left > right advance right tree and repeat
6700          *     If left == right compare blockptrs of the next nodes/leafs
6701          *       If they match advance both trees but stay at the same level
6702          *         and repeat
6703          *       If they don't match advance both trees while allowing to go
6704          *         deeper and repeat
6705          * If tree levels are different
6706          *   Advance the tree that needs it and repeat
6707          *
6708          * Advancing a tree means:
6709          *   If we are at level 0, try to go to the next slot. If that's not
6710          *   possible, go one level up and repeat. Stop when we found a level
6711          *   where we could go to the next slot. We may at this point be on a
6712          *   node or a leaf.
6713          *
6714          *   If we are not at level 0 and not on shared tree blocks, go one
6715          *   level deeper.
6716          *
6717          *   If we are not at level 0 and on shared tree blocks, go one slot to
6718          *   the right if possible or go up and right.
6719          */
6720
6721         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
6722         left_level = btrfs_header_level(left_root->commit_root);
6723         left_root_level = left_level;
6724         left_path->nodes[left_level] =
6725                         btrfs_clone_extent_buffer(left_root->commit_root);
6726         if (!left_path->nodes[left_level]) {
6727                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6728                 ret = -ENOMEM;
6729                 goto out;
6730         }
6731
6732         right_level = btrfs_header_level(right_root->commit_root);
6733         right_root_level = right_level;
6734         right_path->nodes[right_level] =
6735                         btrfs_clone_extent_buffer(right_root->commit_root);
6736         if (!right_path->nodes[right_level]) {
6737                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6738                 ret = -ENOMEM;
6739                 goto out;
6740         }
6741         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
6742
6743         if (left_level == 0)
6744                 btrfs_item_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6745                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6746         else
6747                 btrfs_node_key_to_cpu(left_path->nodes[left_level],
6748                                 &left_key, left_path->slots[left_level]);
6749         if (right_level == 0)
6750                 btrfs_item_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6751                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6752         else
6753                 btrfs_node_key_to_cpu(right_path->nodes[right_level],
6754                                 &right_key, right_path->slots[right_level]);
6755
6756         left_end_reached = right_end_reached = 0;
6757         advance_left = advance_right = 0;
6758
6759         while (1) {
6760                 cond_resched();
6761                 if (advance_left && !left_end_reached) {
6762                         ret = tree_advance(left_path, &left_level,
6763                                         left_root_level,
6764                                         advance_left != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6765                                         &left_key);
6766                         if (ret == -1)
6767                                 left_end_reached = ADVANCE;
6768                         else if (ret < 0)
6769                                 goto out;
6770                         advance_left = 0;
6771                 }
6772                 if (advance_right && !right_end_reached) {
6773                         ret = tree_advance(right_path, &right_level,
6774                                         right_root_level,
6775                                         advance_right != ADVANCE_ONLY_NEXT,
6776                                         &right_key);
6777                         if (ret == -1)
6778                                 right_end_reached = ADVANCE;
6779                         else if (ret < 0)
6780                                 goto out;
6781                         advance_right = 0;
6782                 }
6783
6784                 if (left_end_reached && right_end_reached) {
6785                         ret = 0;
6786                         goto out;
6787                 } else if (left_end_reached) {
6788                         if (right_level == 0) {
6789                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6790                                                 &right_key,
6791                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6792                                                 ctx);
6793                                 if (ret < 0)
6794                                         goto out;
6795                         }
6796                         advance_right = ADVANCE;
6797                         continue;
6798                 } else if (right_end_reached) {
6799                         if (left_level == 0) {
6800                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6801                                                 &left_key,
6802                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6803                                                 ctx);
6804                                 if (ret < 0)
6805                                         goto out;
6806                         }
6807                         advance_left = ADVANCE;
6808                         continue;
6809                 }
6810
6811                 if (left_level == 0 && right_level == 0) {
6812                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6813                         if (cmp < 0) {
6814                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6815                                                 &left_key,
6816                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_NEW,
6817                                                 ctx);
6818                                 if (ret < 0)
6819                                         goto out;
6820                                 advance_left = ADVANCE;
6821                         } else if (cmp > 0) {
6822                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6823                                                 &right_key,
6824                                                 BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED,
6825                                                 ctx);
6826                                 if (ret < 0)
6827                                         goto out;
6828                                 advance_right = ADVANCE;
6829                         } else {
6830                                 enum btrfs_compare_tree_result result;
6831
6832                                 WARN_ON(!extent_buffer_uptodate(left_path->nodes[0]));
6833                                 ret = tree_compare_item(left_path, right_path,
6834                                                         tmp_buf);
6835                                 if (ret)
6836                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6837                                 else
6838                                         result = BTRFS_COMPARE_TREE_SAME;
6839                                 ret = changed_cb(left_path, right_path,
6840                                                  &left_key, result, ctx);
6841                                 if (ret < 0)
6842                                         goto out;
6843                                 advance_left = ADVANCE;
6844                                 advance_right = ADVANCE;
6845                         }
6846                 } else if (left_level == right_level) {
6847                         cmp = btrfs_comp_cpu_keys(&left_key, &right_key);
6848                         if (cmp < 0) {
6849                                 advance_left = ADVANCE;
6850                         } else if (cmp > 0) {
6851                                 advance_right = ADVANCE;
6852                         } else {
6853                                 left_blockptr = btrfs_node_blockptr(
6854                                                 left_path->nodes[left_level],
6855                                                 left_path->slots[left_level]);
6856                                 right_blockptr = btrfs_node_blockptr(
6857                                                 right_path->nodes[right_level],
6858                                                 right_path->slots[right_level]);
6859                                 left_gen = btrfs_node_ptr_generation(
6860                                                 left_path->nodes[left_level],
6861                                                 left_path->slots[left_level]);
6862                                 right_gen = btrfs_node_ptr_generation(
6863                                                 right_path->nodes[right_level],
6864                                                 right_path->slots[right_level]);
6865                                 if (left_blockptr == right_blockptr &&
6866                                     left_gen == right_gen) {
6867                                         /*
6868                                          * As we're on a shared block, don't
6869                                          * allow to go deeper.
6870                                          */
6871                                         advance_left = ADVANCE_ONLY_NEXT;
6872                                         advance_right = ADVANCE_ONLY_NEXT;
6873                                 } else {
6874                                         advance_left = ADVANCE;
6875                                         advance_right = ADVANCE;
6876                                 }
6877                         }
6878                 } else if (left_level < right_level) {
6879                         advance_right = ADVANCE;
6880                 } else {
6881                         advance_left = ADVANCE;
6882                 }
6883         }
6884
6885 out:
6886         btrfs_free_path(left_path);
6887         btrfs_free_path(right_path);
6888         kvfree(tmp_buf);
6889         return ret;
6890 }
6891
6892 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6893 {
6894         int ret;
6895
6896         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6897                 ret = send_header(sctx);
6898                 if (ret < 0)
6899                         goto out;
6900         }
6901
6902         ret = send_subvol_begin(sctx);
6903         if (ret < 0)
6904                 goto out;
6905
6906         if (sctx->parent_root) {
6907                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
6908                                 changed_cb, sctx);
6909                 if (ret < 0)
6910                         goto out;
6911                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6912                 if (ret < 0)
6913                         goto out;
6914         } else {
6915                 ret = full_send_tree(sctx);
6916                 if (ret < 0)
6917                         goto out;
6918         }
6919
6920 out:
6921         free_recorded_refs(sctx);
6922         return ret;
6923 }
6924
6925 /*
6926  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6927  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6928  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6929  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6930  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6931  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6932  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6933  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6934  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6935  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6936  * current root) or not.
6937  */
6938 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6939 {
6940         int i;
6941         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6942
6943 again:
6944         if (sctx->parent_root &&
6945             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6946                 goto commit_trans;
6947
6948         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6949                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6950                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6951                         goto commit_trans;
6952
6953         if (trans)
6954                 return btrfs_end_transaction(trans);
6955
6956         return 0;
6957
6958 commit_trans:
6959         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6960         if (!trans) {
6961                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6962                 if (IS_ERR(trans))
6963                         return PTR_ERR(trans);
6964                 goto again;
6965         }
6966
6967         return btrfs_commit_transaction(trans);
6968 }
6969
6970 /*
6971  * Make sure any existing dellaloc is flushed for any root used by a send
6972  * operation so that we do not miss any data and we do not race with writeback
6973  * finishing and changing a tree while send is using the tree. This could
6974  * happen if a subvolume is in RW mode, has delalloc, is turned to RO mode and
6975  * a send operation then uses the subvolume.
6976  * After flushing delalloc ensure_commit_roots_uptodate() must be called.
6977  */
6978 static int flush_delalloc_roots(struct send_ctx *sctx)
6979 {
6980         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
6981         int ret;
6982         int i;
6983
6984         if (root) {
6985                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
6986                 if (ret)
6987                         return ret;
6988                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
6989         }
6990
6991         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
6992                 root = sctx->clone_roots[i].root;
6993                 ret = btrfs_start_delalloc_snapshot(root);
6994                 if (ret)
6995                         return ret;
6996                 btrfs_wait_ordered_extents(root, U64_MAX, 0, U64_MAX);
6997         }
6998
6999         return 0;
7000 }
7001
7002 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
7003 {
7004         spin_lock(&root->root_item_lock);
7005         root->send_in_progress--;
7006         /*
7007          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
7008          * can't blindly reset it to 0.
7009          */
7010         if (root->send_in_progress < 0)
7011                 btrfs_err(root->fs_info,
7012                           "send_in_progress unbalanced %d root %llu",
7013                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
7014         spin_unlock(&root->root_item_lock);
7015 }
7016
7017 static void dedupe_in_progress_warn(const struct btrfs_root *root)
7018 {
7019         btrfs_warn_rl(root->fs_info,
7020 "cannot use root %llu for send while deduplications on it are in progress (%d in progress)",
7021                       root->root_key.objectid, root->dedupe_in_progress);
7022 }
7023
7024 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
7025 {
7026         int ret = 0;
7027         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
7028         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
7029         struct btrfs_root *clone_root;
7030         struct btrfs_key key;
7031         struct send_ctx *sctx = NULL;
7032         u32 i;
7033         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
7034         int clone_sources_to_rollback = 0;
7035         unsigned alloc_size;
7036         int sort_clone_roots = 0;
7037         int index;
7038
7039         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7040                 return -EPERM;
7041
7042         /*
7043          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
7044          * making it RW. This also protects against deletion.
7045          */
7046         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
7047         if (btrfs_root_readonly(send_root) && send_root->dedupe_in_progress) {
7048                 dedupe_in_progress_warn(send_root);
7049                 spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7050                 return -EAGAIN;
7051         }
7052         send_root->send_in_progress++;
7053         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
7054
7055         /*
7056          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
7057          * by the time we get here.
7058          */
7059         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
7060
7061         /*
7062          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
7063          * not RO.
7064          */
7065         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
7066                 ret = -EPERM;
7067                 goto out;
7068         }
7069
7070         /*
7071          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
7072          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
7073          * access_ok.
7074          */
7075         if (arg->clone_sources_count >
7076             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
7077                 ret = -EINVAL;
7078                 goto out;
7079         }
7080
7081         if (!access_ok(arg->clone_sources,
7082                         sizeof(*arg->clone_sources) *
7083                         arg->clone_sources_count)) {
7084                 ret = -EFAULT;
7085                 goto out;
7086         }
7087
7088         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
7089                 ret = -EINVAL;
7090                 goto out;
7091         }
7092
7093         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
7094         if (!sctx) {
7095                 ret = -ENOMEM;
7096                 goto out;
7097         }
7098
7099         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
7100         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
7101         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
7102         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
7103
7104         sctx->flags = arg->flags;
7105
7106         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
7107         if (!sctx->send_filp) {
7108                 ret = -EBADF;
7109                 goto out;
7110         }
7111
7112         sctx->send_root = send_root;
7113         /*
7114          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
7115          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
7116          */
7117         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
7118                 ret = -EPERM;
7119                 goto out;
7120         }
7121
7122         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
7123
7124         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
7125         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
7126         if (!sctx->send_buf) {
7127                 ret = -ENOMEM;
7128                 goto out;
7129         }
7130
7131         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
7132         if (!sctx->read_buf) {
7133                 ret = -ENOMEM;
7134                 goto out;
7135         }
7136
7137         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
7138         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
7139         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
7140
7141         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
7142
7143         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7144         if (!sctx->clone_roots) {
7145                 ret = -ENOMEM;
7146                 goto out;
7147         }
7148
7149         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
7150
7151         if (arg->clone_sources_count) {
7152                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
7153                 if (!clone_sources_tmp) {
7154                         ret = -ENOMEM;
7155                         goto out;
7156                 }
7157
7158                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
7159                                 alloc_size);
7160                 if (ret) {
7161                         ret = -EFAULT;
7162                         goto out;
7163                 }
7164
7165                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
7166                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
7167                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
7168                         key.offset = (u64)-1;
7169
7170                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
7171
7172                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
7173                         if (IS_ERR(clone_root)) {
7174                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7175                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
7176                                 goto out;
7177                         }
7178                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
7179                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
7180                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
7181                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7182                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7183                                 ret = -EPERM;
7184                                 goto out;
7185                         }
7186                         if (clone_root->dedupe_in_progress) {
7187                                 dedupe_in_progress_warn(clone_root);
7188                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7189                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7190                                 ret = -EAGAIN;
7191                                 goto out;
7192                         }
7193                         clone_root->send_in_progress++;
7194                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
7195                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7196
7197                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
7198                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
7199                 }
7200                 kvfree(clone_sources_tmp);
7201                 clone_sources_tmp = NULL;
7202         }
7203
7204         if (arg->parent_root) {
7205                 key.objectid = arg->parent_root;
7206                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
7207                 key.offset = (u64)-1;
7208
7209                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
7210
7211                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
7212                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
7213                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7214                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
7215                         goto out;
7216                 }
7217
7218                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7219                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
7220                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
7221                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
7222                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7223                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7224                         ret = -EPERM;
7225                         goto out;
7226                 }
7227                 if (sctx->parent_root->dedupe_in_progress) {
7228                         dedupe_in_progress_warn(sctx->parent_root);
7229                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7230                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7231                         ret = -EAGAIN;
7232                         goto out;
7233                 }
7234                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
7235
7236                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
7237         }
7238
7239         /*
7240          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
7241          * is behind the current send position. This is checked while searching
7242          * for possible clone sources.
7243          */
7244         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
7245
7246         /* We do a bsearch later */
7247         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
7248                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
7249                         NULL);
7250         sort_clone_roots = 1;
7251
7252         ret = flush_delalloc_roots(sctx);
7253         if (ret)
7254                 goto out;
7255
7256         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
7257         if (ret)
7258                 goto out;
7259
7260         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7261         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
7262                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7263                 btrfs_warn_rl(fs_info,
7264                 "cannot run send because a balance operation is in progress");
7265                 ret = -EAGAIN;
7266                 goto out;
7267         }
7268         fs_info->send_in_progress++;
7269         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7270
7271         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
7272         ret = send_subvol(sctx);
7273         current->journal_info = NULL;
7274         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
7275         fs_info->send_in_progress--;
7276         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
7277         if (ret < 0)
7278                 goto out;
7279
7280         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
7281                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
7282                 if (ret < 0)
7283                         goto out;
7284                 ret = send_cmd(sctx);
7285                 if (ret < 0)
7286                         goto out;
7287         }
7288
7289 out:
7290         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
7291         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
7292                 struct rb_node *n;
7293                 struct pending_dir_move *pm;
7294
7295                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
7296                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
7297                 while (!list_empty(&pm->list)) {
7298                         struct pending_dir_move *pm2;
7299
7300                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
7301                                                struct pending_dir_move, list);
7302                         free_pending_move(sctx, pm2);
7303                 }
7304                 free_pending_move(sctx, pm);
7305         }
7306
7307         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
7308         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
7309                 struct rb_node *n;
7310                 struct waiting_dir_move *dm;
7311
7312                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
7313                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
7314                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
7315                 kfree(dm);
7316         }
7317
7318         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
7319         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
7320                 struct rb_node *n;
7321                 struct orphan_dir_info *odi;
7322
7323                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
7324                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
7325                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
7326         }
7327
7328         if (sort_clone_roots) {
7329                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
7330                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7331                                         sctx->clone_roots[i].root);
7332         } else {
7333                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
7334                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
7335                                         sctx->clone_roots[i].root);
7336
7337                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
7338         }
7339         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
7340                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
7341
7342         kvfree(clone_sources_tmp);
7343
7344         if (sctx) {
7345                 if (sctx->send_filp)
7346                         fput(sctx->send_filp);
7347
7348                 kvfree(sctx->clone_roots);
7349                 kvfree(sctx->send_buf);
7350                 kvfree(sctx->read_buf);
7351
7352                 name_cache_free(sctx);
7353
7354                 kfree(sctx);
7355         }
7356
7357         return ret;
7358 }