Btrfs: send, do not issue unnecessary truncate operations
[linux-2.6-block.git] / fs / btrfs / send.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public
6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public
14  * License along with this program; if not, write to the
15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
17  */
18
19 #include <linux/bsearch.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/file.h>
22 #include <linux/sort.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/xattr.h>
25 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
26 #include <linux/radix-tree.h>
27 #include <linux/vmalloc.h>
28 #include <linux/string.h>
29 #include <linux/compat.h>
30 #include <linux/crc32c.h>
31
32 #include "send.h"
33 #include "backref.h"
34 #include "locking.h"
35 #include "disk-io.h"
36 #include "btrfs_inode.h"
37 #include "transaction.h"
38 #include "compression.h"
39
40 /*
41  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
42  * It reallocates the internal buffer on demand.
43  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
44  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
45  * unreversed if needed.
46  */
47 struct fs_path {
48         union {
49                 struct {
50                         char *start;
51                         char *end;
52
53                         char *buf;
54                         unsigned short buf_len:15;
55                         unsigned short reversed:1;
56                         char inline_buf[];
57                 };
58                 /*
59                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
60                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
61                  * a allocation later during send.
62                  */
63                 char pad[256];
64         };
65 };
66 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
67         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
68
69
70 /* reused for each extent */
71 struct clone_root {
72         struct btrfs_root *root;
73         u64 ino;
74         u64 offset;
75
76         u64 found_refs;
77 };
78
79 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
80 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
81
82 struct send_ctx {
83         struct file *send_filp;
84         loff_t send_off;
85         char *send_buf;
86         u32 send_size;
87         u32 send_max_size;
88         u64 total_send_size;
89         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
90         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
91
92         struct btrfs_root *send_root;
93         struct btrfs_root *parent_root;
94         struct clone_root *clone_roots;
95         int clone_roots_cnt;
96
97         /* current state of the compare_tree call */
98         struct btrfs_path *left_path;
99         struct btrfs_path *right_path;
100         struct btrfs_key *cmp_key;
101
102         /*
103          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
104          * these are the values from the deleted inode.
105          */
106         u64 cur_ino;
107         u64 cur_inode_gen;
108         int cur_inode_new;
109         int cur_inode_new_gen;
110         int cur_inode_deleted;
111         u64 cur_inode_size;
112         u64 cur_inode_mode;
113         u64 cur_inode_rdev;
114         u64 cur_inode_last_extent;
115         u64 cur_inode_next_write_offset;
116
117         u64 send_progress;
118
119         struct list_head new_refs;
120         struct list_head deleted_refs;
121
122         struct radix_tree_root name_cache;
123         struct list_head name_cache_list;
124         int name_cache_size;
125
126         struct file_ra_state ra;
127
128         char *read_buf;
129
130         /*
131          * We process inodes by their increasing order, so if before an
132          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
133          * directories such that a directory with a lower inode number was
134          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
135          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
136          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
137          * must process the directory with higher inode number first, then
138          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
139          * number. Example follows.
140          *
141          * Tree state when the first send was performed:
142          *
143          * .
144          * |-- a                   (ino 257)
145          *     |-- b               (ino 258)
146          *         |
147          *         |
148          *         |-- c           (ino 259)
149          *         |   |-- d       (ino 260)
150          *         |
151          *         |-- c2          (ino 261)
152          *
153          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
154          *
155          * .
156          * |-- a                   (ino 257)
157          *     |-- b               (ino 258)
158          *         |-- c2          (ino 261)
159          *             |-- d2      (ino 260)
160          *                 |-- cc  (ino 259)
161          *
162          * The sequence of steps that lead to the second state was:
163          *
164          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
165          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
166          *
167          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
168          * before we move "d", which has higher inode number.
169          *
170          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
171          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
172          */
173
174         /* Indexed by parent directory inode number. */
175         struct rb_root pending_dir_moves;
176
177         /*
178          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
179          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
180          * own move/rename can be performed.
181          */
182         struct rb_root waiting_dir_moves;
183
184         /*
185          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
186          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
187          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
188          * is performed. Example:
189          *
190          * Parent snapshot:
191          *
192          * .                        (ino 256)
193          * |-- a/                   (ino 257)
194          *     |-- b/               (ino 258)
195          *         |-- c/           (ino 259)
196          *         |   |-- x/       (ino 260)
197          *         |
198          *         |-- y/           (ino 261)
199          *
200          * Send snapshot:
201          *
202          * .                        (ino 256)
203          * |-- a/                   (ino 257)
204          *     |-- b/               (ino 258)
205          *         |-- YY/          (ino 261)
206          *              |-- x/      (ino 260)
207          *
208          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
209          * rm -f /a/b/c/foo.txt
210          * mv /a/b/y /a/b/YY
211          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
212          * rmdir /a/b/c
213          *
214          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
215          * parent is processed (as explained above), but all other operations
216          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
217          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
218          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
219          * memorize that name.
220          *
221          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
222          */
223         struct rb_root orphan_dirs;
224 };
225
226 struct pending_dir_move {
227         struct rb_node node;
228         struct list_head list;
229         u64 parent_ino;
230         u64 ino;
231         u64 gen;
232         struct list_head update_refs;
233 };
234
235 struct waiting_dir_move {
236         struct rb_node node;
237         u64 ino;
238         /*
239          * There might be some directory that could not be removed because it
240          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
241          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
242          */
243         u64 rmdir_ino;
244         bool orphanized;
245 };
246
247 struct orphan_dir_info {
248         struct rb_node node;
249         u64 ino;
250         u64 gen;
251 };
252
253 struct name_cache_entry {
254         struct list_head list;
255         /*
256          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
257          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
258          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
259          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
260          * entries where two entries have the same inum but different
261          * generations.
262          */
263         struct list_head radix_list;
264         u64 ino;
265         u64 gen;
266         u64 parent_ino;
267         u64 parent_gen;
268         int ret;
269         int need_later_update;
270         int name_len;
271         char name[];
272 };
273
274 __cold
275 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
276                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
277                                         const char *what)
278 {
279         const char *result_string;
280
281         switch (result) {
282         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
283                 result_string = "new";
284                 break;
285         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
286                 result_string = "deleted";
287                 break;
288         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
289                 result_string = "updated";
290                 break;
291         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
292                 ASSERT(0);
293                 result_string = "unchanged";
294                 break;
295         default:
296                 ASSERT(0);
297                 result_string = "unexpected";
298         }
299
300         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
301                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
302                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
303                   sctx->send_root->root_key.objectid,
304                   (sctx->parent_root ?
305                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
306 }
307
308 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
309
310 static struct waiting_dir_move *
311 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
312
313 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
314
315 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
316 {
317         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
318                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
319                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
320 }
321
322 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
323 {
324         if (p->reversed) {
325                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
326                 p->end = p->start;
327                 *p->start = 0;
328         } else {
329                 p->start = p->buf;
330                 p->end = p->start;
331                 *p->start = 0;
332         }
333 }
334
335 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
336 {
337         struct fs_path *p;
338
339         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
340         if (!p)
341                 return NULL;
342         p->reversed = 0;
343         p->buf = p->inline_buf;
344         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
345         fs_path_reset(p);
346         return p;
347 }
348
349 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
350 {
351         struct fs_path *p;
352
353         p = fs_path_alloc();
354         if (!p)
355                 return NULL;
356         p->reversed = 1;
357         fs_path_reset(p);
358         return p;
359 }
360
361 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
362 {
363         if (!p)
364                 return;
365         if (p->buf != p->inline_buf)
366                 kfree(p->buf);
367         kfree(p);
368 }
369
370 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
371 {
372         return p->end - p->start;
373 }
374
375 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
376 {
377         char *tmp_buf;
378         int path_len;
379         int old_buf_len;
380
381         len++;
382
383         if (p->buf_len >= len)
384                 return 0;
385
386         if (len > PATH_MAX) {
387                 WARN_ON(1);
388                 return -ENOMEM;
389         }
390
391         path_len = p->end - p->start;
392         old_buf_len = p->buf_len;
393
394         /*
395          * First time the inline_buf does not suffice
396          */
397         if (p->buf == p->inline_buf) {
398                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
399                 if (tmp_buf)
400                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
401         } else {
402                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
403         }
404         if (!tmp_buf)
405                 return -ENOMEM;
406         p->buf = tmp_buf;
407         /*
408          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
409          * happen most of the time
410          */
411         p->buf_len = ksize(p->buf);
412
413         if (p->reversed) {
414                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
415                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
416                 p->start = p->end - path_len;
417                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
418         } else {
419                 p->start = p->buf;
420                 p->end = p->start + path_len;
421         }
422         return 0;
423 }
424
425 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
426                                    char **prepared)
427 {
428         int ret;
429         int new_len;
430
431         new_len = p->end - p->start + name_len;
432         if (p->start != p->end)
433                 new_len++;
434         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
435         if (ret < 0)
436                 goto out;
437
438         if (p->reversed) {
439                 if (p->start != p->end)
440                         *--p->start = '/';
441                 p->start -= name_len;
442                 *prepared = p->start;
443         } else {
444                 if (p->start != p->end)
445                         *p->end++ = '/';
446                 *prepared = p->end;
447                 p->end += name_len;
448                 *p->end = 0;
449         }
450
451 out:
452         return ret;
453 }
454
455 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
456 {
457         int ret;
458         char *prepared;
459
460         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
461         if (ret < 0)
462                 goto out;
463         memcpy(prepared, name, name_len);
464
465 out:
466         return ret;
467 }
468
469 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
470 {
471         int ret;
472         char *prepared;
473
474         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
475         if (ret < 0)
476                 goto out;
477         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
478
479 out:
480         return ret;
481 }
482
483 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
484                                           struct extent_buffer *eb,
485                                           unsigned long off, int len)
486 {
487         int ret;
488         char *prepared;
489
490         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
491         if (ret < 0)
492                 goto out;
493
494         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
495
496 out:
497         return ret;
498 }
499
500 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
501 {
502         int ret;
503
504         p->reversed = from->reversed;
505         fs_path_reset(p);
506
507         ret = fs_path_add_path(p, from);
508
509         return ret;
510 }
511
512
513 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
514 {
515         char *tmp;
516         int len;
517
518         if (!p->reversed)
519                 return;
520
521         tmp = p->start;
522         len = p->end - p->start;
523         p->start = p->buf;
524         p->end = p->start + len;
525         memmove(p->start, tmp, len + 1);
526         p->reversed = 0;
527 }
528
529 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
530 {
531         struct btrfs_path *path;
532
533         path = btrfs_alloc_path();
534         if (!path)
535                 return NULL;
536         path->search_commit_root = 1;
537         path->skip_locking = 1;
538         path->need_commit_sem = 1;
539         return path;
540 }
541
542 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
543 {
544         int ret;
545         u32 pos = 0;
546
547         while (pos < len) {
548                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
549                 /* TODO handle that correctly */
550                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
551                         continue;
552                 }*/
553                 if (ret < 0)
554                         return ret;
555                 if (ret == 0) {
556                         return -EIO;
557                 }
558                 pos += ret;
559         }
560
561         return 0;
562 }
563
564 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
565 {
566         struct btrfs_tlv_header *hdr;
567         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
568         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
569
570         if (unlikely(left < total_len))
571                 return -EOVERFLOW;
572
573         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
574         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
575         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
576         memcpy(hdr + 1, data, len);
577         sctx->send_size += total_len;
578
579         return 0;
580 }
581
582 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
583         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
584                         u##bits attr, u##bits value)                    \
585         {                                                               \
586                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
587                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
588         }
589
590 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
591
592 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
593                           const char *str, int len)
594 {
595         if (len == -1)
596                 len = strlen(str);
597         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
598 }
599
600 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
601                         const u8 *uuid)
602 {
603         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
604 }
605
606 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
607                                   struct extent_buffer *eb,
608                                   struct btrfs_timespec *ts)
609 {
610         struct btrfs_timespec bts;
611         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
612         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
613 }
614
615
616 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, attrlen, data) \
617         do { \
618                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, attrlen, data); \
619                 if (ret < 0) \
620                         goto tlv_put_failure; \
621         } while (0)
622
623 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
624         do { \
625                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
626                 if (ret < 0) \
627                         goto tlv_put_failure; \
628         } while (0)
629
630 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
631 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
632 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
633 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
634 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
635         do { \
636                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
637                 if (ret < 0) \
638                         goto tlv_put_failure; \
639         } while (0)
640 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
641         do { \
642                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
643                         p->end - p->start); \
644                 if (ret < 0) \
645                         goto tlv_put_failure; \
646         } while(0)
647 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
648         do { \
649                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
650                 if (ret < 0) \
651                         goto tlv_put_failure; \
652         } while (0)
653 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
654         do { \
655                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
656                 if (ret < 0) \
657                         goto tlv_put_failure; \
658         } while (0)
659
660 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
661 {
662         struct btrfs_stream_header hdr;
663
664         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
665         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
666
667         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
668                                         &sctx->send_off);
669 }
670
671 /*
672  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
673  */
674 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
675 {
676         struct btrfs_cmd_header *hdr;
677
678         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
679                 return -EINVAL;
680
681         BUG_ON(sctx->send_size);
682
683         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
684         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
685         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
686
687         return 0;
688 }
689
690 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
691 {
692         int ret;
693         struct btrfs_cmd_header *hdr;
694         u32 crc;
695
696         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
697         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
698         hdr->crc = 0;
699
700         crc = crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
701         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
702
703         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
704                                         &sctx->send_off);
705
706         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
707         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
708         sctx->send_size = 0;
709
710         return ret;
711 }
712
713 /*
714  * Sends a move instruction to user space
715  */
716 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
717                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
718 {
719         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
720         int ret;
721
722         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
723
724         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
725         if (ret < 0)
726                 goto out;
727
728         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
729         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
730
731         ret = send_cmd(sctx);
732
733 tlv_put_failure:
734 out:
735         return ret;
736 }
737
738 /*
739  * Sends a link instruction to user space
740  */
741 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
742                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
743 {
744         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
745         int ret;
746
747         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
748
749         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
750         if (ret < 0)
751                 goto out;
752
753         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
754         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
755
756         ret = send_cmd(sctx);
757
758 tlv_put_failure:
759 out:
760         return ret;
761 }
762
763 /*
764  * Sends an unlink instruction to user space
765  */
766 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
767 {
768         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
769         int ret;
770
771         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
772
773         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
774         if (ret < 0)
775                 goto out;
776
777         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
778
779         ret = send_cmd(sctx);
780
781 tlv_put_failure:
782 out:
783         return ret;
784 }
785
786 /*
787  * Sends a rmdir instruction to user space
788  */
789 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
790 {
791         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
792         int ret;
793
794         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
795
796         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
797         if (ret < 0)
798                 goto out;
799
800         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
801
802         ret = send_cmd(sctx);
803
804 tlv_put_failure:
805 out:
806         return ret;
807 }
808
809 /*
810  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
811  */
812 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
813                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
814                           u64 *gid, u64 *rdev)
815 {
816         int ret;
817         struct btrfs_inode_item *ii;
818         struct btrfs_key key;
819
820         key.objectid = ino;
821         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
822         key.offset = 0;
823         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
824         if (ret) {
825                 if (ret > 0)
826                         ret = -ENOENT;
827                 return ret;
828         }
829
830         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
831                         struct btrfs_inode_item);
832         if (size)
833                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
834         if (gen)
835                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
836         if (mode)
837                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
838         if (uid)
839                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
840         if (gid)
841                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
842         if (rdev)
843                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
844
845         return ret;
846 }
847
848 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
849                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
850                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
851                           u64 *rdev)
852 {
853         struct btrfs_path *path;
854         int ret;
855
856         path = alloc_path_for_send();
857         if (!path)
858                 return -ENOMEM;
859         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
860                                rdev);
861         btrfs_free_path(path);
862         return ret;
863 }
864
865 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
866                                    struct fs_path *p,
867                                    void *ctx);
868
869 /*
870  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
871  * btrfs_inode_extref.
872  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
873  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
874  *
875  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
876  */
877 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
878                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
879                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
880 {
881         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
882         struct btrfs_item *item;
883         struct btrfs_inode_ref *iref;
884         struct btrfs_inode_extref *extref;
885         struct btrfs_path *tmp_path;
886         struct fs_path *p;
887         u32 cur = 0;
888         u32 total;
889         int slot = path->slots[0];
890         u32 name_len;
891         char *start;
892         int ret = 0;
893         int num = 0;
894         int index;
895         u64 dir;
896         unsigned long name_off;
897         unsigned long elem_size;
898         unsigned long ptr;
899
900         p = fs_path_alloc_reversed();
901         if (!p)
902                 return -ENOMEM;
903
904         tmp_path = alloc_path_for_send();
905         if (!tmp_path) {
906                 fs_path_free(p);
907                 return -ENOMEM;
908         }
909
910
911         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
912                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
913                                                     struct btrfs_inode_ref);
914                 item = btrfs_item_nr(slot);
915                 total = btrfs_item_size(eb, item);
916                 elem_size = sizeof(*iref);
917         } else {
918                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
919                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
920                 elem_size = sizeof(*extref);
921         }
922
923         while (cur < total) {
924                 fs_path_reset(p);
925
926                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
927                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
928                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
929                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
930                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
931                         dir = found_key->offset;
932                 } else {
933                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
934                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
935                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
936                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
937                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
938                 }
939
940                 if (resolve) {
941                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
942                                                   name_off, eb, dir,
943                                                   p->buf, p->buf_len);
944                         if (IS_ERR(start)) {
945                                 ret = PTR_ERR(start);
946                                 goto out;
947                         }
948                         if (start < p->buf) {
949                                 /* overflow , try again with larger buffer */
950                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
951                                                 p->buf_len + p->buf - start);
952                                 if (ret < 0)
953                                         goto out;
954                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
955                                                           name_len, name_off,
956                                                           eb, dir,
957                                                           p->buf, p->buf_len);
958                                 if (IS_ERR(start)) {
959                                         ret = PTR_ERR(start);
960                                         goto out;
961                                 }
962                                 BUG_ON(start < p->buf);
963                         }
964                         p->start = start;
965                 } else {
966                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
967                                                              name_len);
968                         if (ret < 0)
969                                 goto out;
970                 }
971
972                 cur += elem_size + name_len;
973                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
974                 if (ret)
975                         goto out;
976                 num++;
977         }
978
979 out:
980         btrfs_free_path(tmp_path);
981         fs_path_free(p);
982         return ret;
983 }
984
985 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
986                                   const char *name, int name_len,
987                                   const char *data, int data_len,
988                                   u8 type, void *ctx);
989
990 /*
991  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
992  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
993  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
994  *
995  * path must point to the dir item when called.
996  */
997 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
998                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
999 {
1000         int ret = 0;
1001         struct extent_buffer *eb;
1002         struct btrfs_item *item;
1003         struct btrfs_dir_item *di;
1004         struct btrfs_key di_key;
1005         char *buf = NULL;
1006         int buf_len;
1007         u32 name_len;
1008         u32 data_len;
1009         u32 cur;
1010         u32 len;
1011         u32 total;
1012         int slot;
1013         int num;
1014         u8 type;
1015
1016         /*
1017          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1018          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1019          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1020          * values are small.
1021          */
1022         buf_len = PATH_MAX;
1023         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1024         if (!buf) {
1025                 ret = -ENOMEM;
1026                 goto out;
1027         }
1028
1029         eb = path->nodes[0];
1030         slot = path->slots[0];
1031         item = btrfs_item_nr(slot);
1032         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1033         cur = 0;
1034         len = 0;
1035         total = btrfs_item_size(eb, item);
1036
1037         num = 0;
1038         while (cur < total) {
1039                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1040                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1041                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1042                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1043
1044                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1045                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1046                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1047                                 goto out;
1048                         }
1049                         if (name_len + data_len >
1050                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1051                                 ret = -E2BIG;
1052                                 goto out;
1053                         }
1054                 } else {
1055                         /*
1056                          * Path too long
1057                          */
1058                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1059                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1060                                 goto out;
1061                         }
1062                 }
1063
1064                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1065                         buf_len = name_len + data_len;
1066                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1067                                 vfree(buf);
1068                                 buf = NULL;
1069                         } else {
1070                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1071                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1072
1073                                 if (!tmp)
1074                                         kfree(buf);
1075                                 buf = tmp;
1076                         }
1077                         if (!buf) {
1078                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1079                                 if (!buf) {
1080                                         ret = -ENOMEM;
1081                                         goto out;
1082                                 }
1083                         }
1084                 }
1085
1086                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1087                                 name_len + data_len);
1088
1089                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1090                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1091                 cur += len;
1092
1093                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1094                                 data_len, type, ctx);
1095                 if (ret < 0)
1096                         goto out;
1097                 if (ret) {
1098                         ret = 0;
1099                         goto out;
1100                 }
1101
1102                 num++;
1103         }
1104
1105 out:
1106         kvfree(buf);
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1111                             struct fs_path *p, void *ctx)
1112 {
1113         int ret;
1114         struct fs_path *pt = ctx;
1115
1116         ret = fs_path_copy(pt, p);
1117         if (ret < 0)
1118                 return ret;
1119
1120         /* we want the first only */
1121         return 1;
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1126  * ref/hardlink, this is ignored.
1127  */
1128 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1129                           u64 ino, struct fs_path *path)
1130 {
1131         int ret;
1132         struct btrfs_key key, found_key;
1133         struct btrfs_path *p;
1134
1135         p = alloc_path_for_send();
1136         if (!p)
1137                 return -ENOMEM;
1138
1139         fs_path_reset(path);
1140
1141         key.objectid = ino;
1142         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1143         key.offset = 0;
1144
1145         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1146         if (ret < 0)
1147                 goto out;
1148         if (ret) {
1149                 ret = 1;
1150                 goto out;
1151         }
1152         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1153         if (found_key.objectid != ino ||
1154             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1155              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1156                 ret = -ENOENT;
1157                 goto out;
1158         }
1159
1160         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1161                                 __copy_first_ref, path);
1162         if (ret < 0)
1163                 goto out;
1164         ret = 0;
1165
1166 out:
1167         btrfs_free_path(p);
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 struct backref_ctx {
1172         struct send_ctx *sctx;
1173
1174         struct btrfs_path *path;
1175         /* number of total found references */
1176         u64 found;
1177
1178         /*
1179          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1180          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1181          */
1182         u64 cur_objectid;
1183         u64 cur_offset;
1184
1185         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1186         u64 extent_len;
1187
1188         /* data offset in the file extent item */
1189         u64 data_offset;
1190
1191         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1192         int found_itself;
1193 };
1194
1195 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1196 {
1197         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1198         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1199
1200         if (root < cr->root->objectid)
1201                 return -1;
1202         if (root > cr->root->objectid)
1203                 return 1;
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1208 {
1209         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1210         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1211
1212         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1213                 return -1;
1214         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1215                 return 1;
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 /*
1220  * Called for every backref that is found for the current extent.
1221  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1222  */
1223 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1224 {
1225         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1226         struct clone_root *found;
1227         int ret;
1228         u64 i_size;
1229
1230         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1231         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1232                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1233                         sizeof(struct clone_root),
1234                         __clone_root_cmp_bsearch);
1235         if (!found)
1236                 return 0;
1237
1238         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1239             ino == bctx->cur_objectid &&
1240             offset == bctx->cur_offset) {
1241                 bctx->found_itself = 1;
1242         }
1243
1244         /*
1245          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1246          * accept clones from these extents.
1247          */
1248         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1249                                NULL, NULL, NULL);
1250         btrfs_release_path(bctx->path);
1251         if (ret < 0)
1252                 return ret;
1253
1254         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1255                 return 0;
1256
1257         /*
1258          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1259          * behind the current inode/offset.
1260          */
1261         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1262                 /*
1263                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1264                  * that is currently send. We may change this when
1265                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1266                  * file.
1267                  */
1268                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1269                         return 0;
1270         }
1271
1272         bctx->found++;
1273         found->found_refs++;
1274         if (ino < found->ino) {
1275                 found->ino = ino;
1276                 found->offset = offset;
1277         } else if (found->ino == ino) {
1278                 /*
1279                  * same extent found more then once in the same file.
1280                  */
1281                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1282                         found->offset = offset;
1283         }
1284
1285         return 0;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1290  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1291  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1292  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1293  * inode+offset.
1294  *
1295  * path must point to the extent item when called.
1296  */
1297 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1298                              struct btrfs_path *path,
1299                              u64 ino, u64 data_offset,
1300                              u64 ino_size,
1301                              struct clone_root **found)
1302 {
1303         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1304         int ret;
1305         int extent_type;
1306         u64 logical;
1307         u64 disk_byte;
1308         u64 num_bytes;
1309         u64 extent_item_pos;
1310         u64 flags = 0;
1311         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1312         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1313         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1314         struct clone_root *cur_clone_root;
1315         struct btrfs_key found_key;
1316         struct btrfs_path *tmp_path;
1317         int compressed;
1318         u32 i;
1319
1320         tmp_path = alloc_path_for_send();
1321         if (!tmp_path)
1322                 return -ENOMEM;
1323
1324         /* We only use this path under the commit sem */
1325         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1326
1327         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1328         if (!backref_ctx) {
1329                 ret = -ENOMEM;
1330                 goto out;
1331         }
1332
1333         backref_ctx->path = tmp_path;
1334
1335         if (data_offset >= ino_size) {
1336                 /*
1337                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1338                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1339                  * writing large files.
1340                  */
1341                 ret = 0;
1342                 goto out;
1343         }
1344
1345         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1346                         struct btrfs_file_extent_item);
1347         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1348         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1349                 ret = -ENOENT;
1350                 goto out;
1351         }
1352         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1353
1354         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1355         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1356         if (disk_byte == 0) {
1357                 ret = -ENOENT;
1358                 goto out;
1359         }
1360         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1361
1362         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1363         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1364                                   &found_key, &flags);
1365         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1366         btrfs_release_path(tmp_path);
1367
1368         if (ret < 0)
1369                 goto out;
1370         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1371                 ret = -EIO;
1372                 goto out;
1373         }
1374
1375         /*
1376          * Setup the clone roots.
1377          */
1378         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1379                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1380                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1381                 cur_clone_root->offset = 0;
1382                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1383         }
1384
1385         backref_ctx->sctx = sctx;
1386         backref_ctx->found = 0;
1387         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1388         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1389         backref_ctx->found_itself = 0;
1390         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1391         /*
1392          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1393          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1394          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1395          * the physical extent locations. We must take this into account to
1396          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1397          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1398          * receiving end.
1399          */
1400         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1401                 backref_ctx->data_offset = 0;
1402         else
1403                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1404
1405         /*
1406          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1407          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1408          * __iterate_backrefs work.
1409          */
1410         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1411                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1412
1413         /*
1414          * Now collect all backrefs.
1415          */
1416         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1417                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1418         else
1419                 extent_item_pos = 0;
1420         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1421                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1422                                     backref_ctx, false);
1423
1424         if (ret < 0)
1425                 goto out;
1426
1427         if (!backref_ctx->found_itself) {
1428                 /* found a bug in backref code? */
1429                 ret = -EIO;
1430                 btrfs_err(fs_info,
1431                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1432                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1433                 goto out;
1434         }
1435
1436         btrfs_debug(fs_info,
1437                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1438                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1439
1440         if (!backref_ctx->found)
1441                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1442
1443         cur_clone_root = NULL;
1444         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1445                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1446                         if (!cur_clone_root)
1447                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1448                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1449                                 /* prefer clones from send_root over others */
1450                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1451                 }
1452
1453         }
1454
1455         if (cur_clone_root) {
1456                 *found = cur_clone_root;
1457                 ret = 0;
1458         } else {
1459                 ret = -ENOENT;
1460         }
1461
1462 out:
1463         btrfs_free_path(tmp_path);
1464         kfree(backref_ctx);
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1469                         u64 ino,
1470                         struct fs_path *dest)
1471 {
1472         int ret;
1473         struct btrfs_path *path;
1474         struct btrfs_key key;
1475         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1476         u8 type;
1477         u8 compression;
1478         unsigned long off;
1479         int len;
1480
1481         path = alloc_path_for_send();
1482         if (!path)
1483                 return -ENOMEM;
1484
1485         key.objectid = ino;
1486         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1487         key.offset = 0;
1488         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1489         if (ret < 0)
1490                 goto out;
1491         if (ret) {
1492                 /*
1493                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1494                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1495                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1496                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1497                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1498                  * can delete the symlink.
1499                  */
1500                 btrfs_err(root->fs_info,
1501                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1502                           ino, root->root_key.objectid);
1503                 ret = -EIO;
1504                 goto out;
1505         }
1506
1507         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1508                         struct btrfs_file_extent_item);
1509         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1510         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1511         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1512         BUG_ON(compression);
1513
1514         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1515         len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0], path->slots[0], ei);
1516
1517         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1518
1519 out:
1520         btrfs_free_path(path);
1521         return ret;
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1526  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1527  */
1528 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1529                            u64 ino, u64 gen,
1530                            struct fs_path *dest)
1531 {
1532         int ret = 0;
1533         struct btrfs_path *path;
1534         struct btrfs_dir_item *di;
1535         char tmp[64];
1536         int len;
1537         u64 idx = 0;
1538
1539         path = alloc_path_for_send();
1540         if (!path)
1541                 return -ENOMEM;
1542
1543         while (1) {
1544                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1545                                 ino, gen, idx);
1546                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1547
1548                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1549                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1550                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1551                 btrfs_release_path(path);
1552                 if (IS_ERR(di)) {
1553                         ret = PTR_ERR(di);
1554                         goto out;
1555                 }
1556                 if (di) {
1557                         /* not unique, try again */
1558                         idx++;
1559                         continue;
1560                 }
1561
1562                 if (!sctx->parent_root) {
1563                         /* unique */
1564                         ret = 0;
1565                         break;
1566                 }
1567
1568                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1569                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1570                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1571                 btrfs_release_path(path);
1572                 if (IS_ERR(di)) {
1573                         ret = PTR_ERR(di);
1574                         goto out;
1575                 }
1576                 if (di) {
1577                         /* not unique, try again */
1578                         idx++;
1579                         continue;
1580                 }
1581                 /* unique */
1582                 break;
1583         }
1584
1585         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1586
1587 out:
1588         btrfs_free_path(path);
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 enum inode_state {
1593         inode_state_no_change,
1594         inode_state_will_create,
1595         inode_state_did_create,
1596         inode_state_will_delete,
1597         inode_state_did_delete,
1598 };
1599
1600 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1601 {
1602         int ret;
1603         int left_ret;
1604         int right_ret;
1605         u64 left_gen;
1606         u64 right_gen;
1607
1608         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1609                         NULL, NULL);
1610         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1611                 goto out;
1612         left_ret = ret;
1613
1614         if (!sctx->parent_root) {
1615                 right_ret = -ENOENT;
1616         } else {
1617                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1618                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1619                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1620                         goto out;
1621                 right_ret = ret;
1622         }
1623
1624         if (!left_ret && !right_ret) {
1625                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1626                         ret = inode_state_no_change;
1627                 } else 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 if (right_gen == gen) {
1633                         if (ino < sctx->send_progress)
1634                                 ret = inode_state_did_delete;
1635                         else
1636                                 ret = inode_state_will_delete;
1637                 } else  {
1638                         ret = -ENOENT;
1639                 }
1640         } else if (!left_ret) {
1641                 if (left_gen == gen) {
1642                         if (ino < sctx->send_progress)
1643                                 ret = inode_state_did_create;
1644                         else
1645                                 ret = inode_state_will_create;
1646                 } else {
1647                         ret = -ENOENT;
1648                 }
1649         } else if (!right_ret) {
1650                 if (right_gen == gen) {
1651                         if (ino < sctx->send_progress)
1652                                 ret = inode_state_did_delete;
1653                         else
1654                                 ret = inode_state_will_delete;
1655                 } else {
1656                         ret = -ENOENT;
1657                 }
1658         } else {
1659                 ret = -ENOENT;
1660         }
1661
1662 out:
1663         return ret;
1664 }
1665
1666 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1667 {
1668         int ret;
1669
1670         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1671                 return 1;
1672
1673         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1674         if (ret < 0)
1675                 goto out;
1676
1677         if (ret == inode_state_no_change ||
1678             ret == inode_state_did_create ||
1679             ret == inode_state_will_delete)
1680                 ret = 1;
1681         else
1682                 ret = 0;
1683
1684 out:
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1690  */
1691 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1692                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1693                                  u64 *found_inode,
1694                                  u8 *found_type)
1695 {
1696         int ret = 0;
1697         struct btrfs_dir_item *di;
1698         struct btrfs_key key;
1699         struct btrfs_path *path;
1700
1701         path = alloc_path_for_send();
1702         if (!path)
1703                 return -ENOMEM;
1704
1705         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1706                         dir, name, name_len, 0);
1707         if (!di) {
1708                 ret = -ENOENT;
1709                 goto out;
1710         }
1711         if (IS_ERR(di)) {
1712                 ret = PTR_ERR(di);
1713                 goto out;
1714         }
1715         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1716         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1717                 ret = -ENOENT;
1718                 goto out;
1719         }
1720         *found_inode = key.objectid;
1721         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1722
1723 out:
1724         btrfs_free_path(path);
1725         return ret;
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1730  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1731  */
1732 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1733                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1734 {
1735         int ret;
1736         struct btrfs_key key;
1737         struct btrfs_key found_key;
1738         struct btrfs_path *path;
1739         int len;
1740         u64 parent_dir;
1741
1742         path = alloc_path_for_send();
1743         if (!path)
1744                 return -ENOMEM;
1745
1746         key.objectid = ino;
1747         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1748         key.offset = 0;
1749
1750         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1751         if (ret < 0)
1752                 goto out;
1753         if (!ret)
1754                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1755                                 path->slots[0]);
1756         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1757             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1758              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1759                 ret = -ENOENT;
1760                 goto out;
1761         }
1762
1763         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1764                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1765                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1766                                       struct btrfs_inode_ref);
1767                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1768                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1769                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1770                                                      len);
1771                 parent_dir = found_key.offset;
1772         } else {
1773                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1774                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1775                                         struct btrfs_inode_extref);
1776                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1777                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1778                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1779                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1780         }
1781         if (ret < 0)
1782                 goto out;
1783         btrfs_release_path(path);
1784
1785         if (dir_gen) {
1786                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1787                                      NULL, NULL, NULL);
1788                 if (ret < 0)
1789                         goto out;
1790         }
1791
1792         *dir = parent_dir;
1793
1794 out:
1795         btrfs_free_path(path);
1796         return ret;
1797 }
1798
1799 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1800                         u64 ino, u64 dir,
1801                         const char *name, int name_len)
1802 {
1803         int ret;
1804         struct fs_path *tmp_name;
1805         u64 tmp_dir;
1806
1807         tmp_name = fs_path_alloc();
1808         if (!tmp_name)
1809                 return -ENOMEM;
1810
1811         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1812         if (ret < 0)
1813                 goto out;
1814
1815         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1816                 ret = 0;
1817                 goto out;
1818         }
1819
1820         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1821
1822 out:
1823         fs_path_free(tmp_name);
1824         return ret;
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1829  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1830  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1831  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1832  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1833  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1834  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1835  * orphanizing is really required.
1836  */
1837 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1838                               const char *name, int name_len,
1839                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1840 {
1841         int ret = 0;
1842         u64 gen;
1843         u64 other_inode = 0;
1844         u8 other_type = 0;
1845
1846         if (!sctx->parent_root)
1847                 goto out;
1848
1849         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1850         if (ret <= 0)
1851                 goto out;
1852
1853         /*
1854          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1855          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1856          * and we can just unlink this entry.
1857          */
1858         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1859                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1860                                      NULL, NULL, NULL);
1861                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1862                         goto out;
1863                 if (ret) {
1864                         ret = 0;
1865                         goto out;
1866                 }
1867                 if (gen != dir_gen)
1868                         goto out;
1869         }
1870
1871         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1872                         &other_inode, &other_type);
1873         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1874                 goto out;
1875         if (ret) {
1876                 ret = 0;
1877                 goto out;
1878         }
1879
1880         /*
1881          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1882          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1883          * overwrite anything at this point in time.
1884          */
1885         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1886             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1887                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1888                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1889                 if (ret < 0)
1890                         goto out;
1891
1892                 ret = 1;
1893                 *who_ino = other_inode;
1894         } else {
1895                 ret = 0;
1896         }
1897
1898 out:
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1904  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1905  * thus the orphan name needs be used.
1906  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1907  * overwritten.
1908  */
1909 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1910                             u64 dir, u64 dir_gen,
1911                             u64 ino, u64 ino_gen,
1912                             const char *name, int name_len)
1913 {
1914         int ret = 0;
1915         u64 gen;
1916         u64 ow_inode;
1917         u8 other_type;
1918
1919         if (!sctx->parent_root)
1920                 goto out;
1921
1922         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1923         if (ret <= 0)
1924                 goto out;
1925
1926         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1927                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1928                                      NULL, NULL, NULL);
1929                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1930                         goto out;
1931                 if (ret) {
1932                         ret = 0;
1933                         goto out;
1934                 }
1935                 if (gen != dir_gen)
1936                         goto out;
1937         }
1938
1939         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1940         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1941                         &ow_inode, &other_type);
1942         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1943                 goto out;
1944         if (ret) {
1945                 /* was never and will never be overwritten */
1946                 ret = 0;
1947                 goto out;
1948         }
1949
1950         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1951                         NULL, NULL);
1952         if (ret < 0)
1953                 goto out;
1954
1955         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1956                 ret = 0;
1957                 goto out;
1958         }
1959
1960         /*
1961          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1962          * The current inode being processed might have been the one that caused
1963          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1964          * the current inode being processed.
1965          */
1966         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1967             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1968              gen == sctx->cur_inode_gen))
1969                 ret = 1;
1970         else
1971                 ret = 0;
1972
1973 out:
1974         return ret;
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1979  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1980  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1981  */
1982 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1983 {
1984         int ret = 0;
1985         struct fs_path *name = NULL;
1986         u64 dir;
1987         u64 dir_gen;
1988
1989         if (!sctx->parent_root)
1990                 goto out;
1991
1992         name = fs_path_alloc();
1993         if (!name)
1994                 return -ENOMEM;
1995
1996         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1997         if (ret < 0)
1998                 goto out;
1999
2000         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2001                         name->start, fs_path_len(name));
2002
2003 out:
2004         fs_path_free(name);
2005         return ret;
2006 }
2007
2008 /*
2009  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2010  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2011  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2012  * In case of error, nce is kfreed.
2013  */
2014 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2015                              struct name_cache_entry *nce)
2016 {
2017         int ret = 0;
2018         struct list_head *nce_head;
2019
2020         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2021                         (unsigned long)nce->ino);
2022         if (!nce_head) {
2023                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2024                 if (!nce_head) {
2025                         kfree(nce);
2026                         return -ENOMEM;
2027                 }
2028                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2029
2030                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2031                 if (ret < 0) {
2032                         kfree(nce_head);
2033                         kfree(nce);
2034                         return ret;
2035                 }
2036         }
2037         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2038         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2039         sctx->name_cache_size++;
2040
2041         return ret;
2042 }
2043
2044 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2045                               struct name_cache_entry *nce)
2046 {
2047         struct list_head *nce_head;
2048
2049         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2050                         (unsigned long)nce->ino);
2051         if (!nce_head) {
2052                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2053               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2054                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2055         }
2056
2057         list_del(&nce->radix_list);
2058         list_del(&nce->list);
2059         sctx->name_cache_size--;
2060
2061         /*
2062          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2063          */
2064         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2065                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2066                 kfree(nce_head);
2067         }
2068 }
2069
2070 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2071                                                     u64 ino, u64 gen)
2072 {
2073         struct list_head *nce_head;
2074         struct name_cache_entry *cur;
2075
2076         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2077         if (!nce_head)
2078                 return NULL;
2079
2080         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2081                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2082                         return cur;
2083         }
2084         return NULL;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2089  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2090  */
2091 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2092 {
2093         list_del(&nce->list);
2094         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2099  */
2100 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2101 {
2102         struct name_cache_entry *nce;
2103
2104         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2105                 return;
2106
2107         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2108                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2109                                 struct name_cache_entry, list);
2110                 name_cache_delete(sctx, nce);
2111                 kfree(nce);
2112         }
2113 }
2114
2115 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2116 {
2117         struct name_cache_entry *nce;
2118
2119         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2120                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2121                                 struct name_cache_entry, list);
2122                 name_cache_delete(sctx, nce);
2123                 kfree(nce);
2124         }
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2129  * Returns 0 if it succeeded.
2130  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2131  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2132  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2133  * Returns <0 in case of error.
2134  */
2135 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2136                                      u64 ino, u64 gen,
2137                                      u64 *parent_ino,
2138                                      u64 *parent_gen,
2139                                      struct fs_path *dest)
2140 {
2141         int ret;
2142         int nce_ret;
2143         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2144
2145         /*
2146          * First check if we already did a call to this function with the same
2147          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2148          * return the cached result.
2149          */
2150         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2151         if (nce) {
2152                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2153                         name_cache_delete(sctx, nce);
2154                         kfree(nce);
2155                         nce = NULL;
2156                 } else {
2157                         name_cache_used(sctx, nce);
2158                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2159                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2160                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2161                         if (ret < 0)
2162                                 goto out;
2163                         ret = nce->ret;
2164                         goto out;
2165                 }
2166         }
2167
2168         /*
2169          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2170          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2171          * __record_new_ref
2172          */
2173         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2174         if (ret < 0)
2175                 goto out;
2176
2177         if (!ret) {
2178                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2179                 if (ret < 0)
2180                         goto out;
2181                 ret = 1;
2182                 goto out_cache;
2183         }
2184
2185         /*
2186          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2187          * send_root or parent_root for ref lookup.
2188          */
2189         if (ino < sctx->send_progress)
2190                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2191                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2192         else
2193                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2194                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2195         if (ret < 0)
2196                 goto out;
2197
2198         /*
2199          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2200          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2201          */
2202         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2203                         dest->start, dest->end - dest->start);
2204         if (ret < 0)
2205                 goto out;
2206         if (ret) {
2207                 fs_path_reset(dest);
2208                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2209                 if (ret < 0)
2210                         goto out;
2211                 ret = 1;
2212         }
2213
2214 out_cache:
2215         /*
2216          * Store the result of the lookup in the name cache.
2217          */
2218         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2219         if (!nce) {
2220                 ret = -ENOMEM;
2221                 goto out;
2222         }
2223
2224         nce->ino = ino;
2225         nce->gen = gen;
2226         nce->parent_ino = *parent_ino;
2227         nce->parent_gen = *parent_gen;
2228         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2229         nce->ret = ret;
2230         strcpy(nce->name, dest->start);
2231
2232         if (ino < sctx->send_progress)
2233                 nce->need_later_update = 0;
2234         else
2235                 nce->need_later_update = 1;
2236
2237         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2238         if (nce_ret < 0)
2239                 ret = nce_ret;
2240         name_cache_clean_unused(sctx);
2241
2242 out:
2243         return ret;
2244 }
2245
2246 /*
2247  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2248  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2249  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2250  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2251  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2252  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2253  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2254  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2255  *
2256  * When do we have have orphan inodes:
2257  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2258  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2259  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2260  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2261  *    orphan directory.
2262  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2263  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2264  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2265  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2266  *    the orphan inode.
2267  *
2268  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2269  * would be.
2270  */
2271 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2272                         struct fs_path *dest)
2273 {
2274         int ret = 0;
2275         struct fs_path *name = NULL;
2276         u64 parent_inode = 0;
2277         u64 parent_gen = 0;
2278         int stop = 0;
2279
2280         name = fs_path_alloc();
2281         if (!name) {
2282                 ret = -ENOMEM;
2283                 goto out;
2284         }
2285
2286         dest->reversed = 1;
2287         fs_path_reset(dest);
2288
2289         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2290                 struct waiting_dir_move *wdm;
2291
2292                 fs_path_reset(name);
2293
2294                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2295                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2296                         if (ret < 0)
2297                                 goto out;
2298                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2299                         break;
2300                 }
2301
2302                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2303                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2304                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2305                         stop = 1;
2306                 } else if (wdm) {
2307                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2308                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2309                 } else {
2310                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2311                                                         &parent_inode,
2312                                                         &parent_gen, name);
2313                         if (ret)
2314                                 stop = 1;
2315                 }
2316
2317                 if (ret < 0)
2318                         goto out;
2319
2320                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2321                 if (ret < 0)
2322                         goto out;
2323
2324                 ino = parent_inode;
2325                 gen = parent_gen;
2326         }
2327
2328 out:
2329         fs_path_free(name);
2330         if (!ret)
2331                 fs_path_unreverse(dest);
2332         return ret;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2337  */
2338 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2339 {
2340         int ret;
2341         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2342         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2343         struct btrfs_path *path;
2344         struct btrfs_key key;
2345         struct btrfs_root_ref *ref;
2346         struct extent_buffer *leaf;
2347         char *name = NULL;
2348         int namelen;
2349
2350         path = btrfs_alloc_path();
2351         if (!path)
2352                 return -ENOMEM;
2353
2354         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2355         if (!name) {
2356                 btrfs_free_path(path);
2357                 return -ENOMEM;
2358         }
2359
2360         key.objectid = send_root->objectid;
2361         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2362         key.offset = 0;
2363
2364         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2365                                 &key, path, 1, 0);
2366         if (ret < 0)
2367                 goto out;
2368         if (ret) {
2369                 ret = -ENOENT;
2370                 goto out;
2371         }
2372
2373         leaf = path->nodes[0];
2374         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2375         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2376             key.objectid != send_root->objectid) {
2377                 ret = -ENOENT;
2378                 goto out;
2379         }
2380         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2381         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2382         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2383         btrfs_release_path(path);
2384
2385         if (parent_root) {
2386                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2387                 if (ret < 0)
2388                         goto out;
2389         } else {
2390                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2391                 if (ret < 0)
2392                         goto out;
2393         }
2394
2395         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2396
2397         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2398                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2399                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2400         else
2401                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2402                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2403
2404         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2405                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2406         if (parent_root) {
2407                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2408                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2409                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2410                 else
2411                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2412                                      parent_root->root_item.uuid);
2413                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2414                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2415         }
2416
2417         ret = send_cmd(sctx);
2418
2419 tlv_put_failure:
2420 out:
2421         btrfs_free_path(path);
2422         kfree(name);
2423         return ret;
2424 }
2425
2426 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2427 {
2428         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2429         int ret = 0;
2430         struct fs_path *p;
2431
2432         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2433
2434         p = fs_path_alloc();
2435         if (!p)
2436                 return -ENOMEM;
2437
2438         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2439         if (ret < 0)
2440                 goto out;
2441
2442         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2443         if (ret < 0)
2444                 goto out;
2445         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2446         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2447
2448         ret = send_cmd(sctx);
2449
2450 tlv_put_failure:
2451 out:
2452         fs_path_free(p);
2453         return ret;
2454 }
2455
2456 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2457 {
2458         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2459         int ret = 0;
2460         struct fs_path *p;
2461
2462         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2463
2464         p = fs_path_alloc();
2465         if (!p)
2466                 return -ENOMEM;
2467
2468         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2469         if (ret < 0)
2470                 goto out;
2471
2472         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2473         if (ret < 0)
2474                 goto out;
2475         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2476         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2477
2478         ret = send_cmd(sctx);
2479
2480 tlv_put_failure:
2481 out:
2482         fs_path_free(p);
2483         return ret;
2484 }
2485
2486 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2487 {
2488         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2489         int ret = 0;
2490         struct fs_path *p;
2491
2492         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2493                     ino, uid, gid);
2494
2495         p = fs_path_alloc();
2496         if (!p)
2497                 return -ENOMEM;
2498
2499         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2500         if (ret < 0)
2501                 goto out;
2502
2503         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2504         if (ret < 0)
2505                 goto out;
2506         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2507         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2508         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2509
2510         ret = send_cmd(sctx);
2511
2512 tlv_put_failure:
2513 out:
2514         fs_path_free(p);
2515         return ret;
2516 }
2517
2518 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2519 {
2520         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2521         int ret = 0;
2522         struct fs_path *p = NULL;
2523         struct btrfs_inode_item *ii;
2524         struct btrfs_path *path = NULL;
2525         struct extent_buffer *eb;
2526         struct btrfs_key key;
2527         int slot;
2528
2529         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2530
2531         p = fs_path_alloc();
2532         if (!p)
2533                 return -ENOMEM;
2534
2535         path = alloc_path_for_send();
2536         if (!path) {
2537                 ret = -ENOMEM;
2538                 goto out;
2539         }
2540
2541         key.objectid = ino;
2542         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2543         key.offset = 0;
2544         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2545         if (ret > 0)
2546                 ret = -ENOENT;
2547         if (ret < 0)
2548                 goto out;
2549
2550         eb = path->nodes[0];
2551         slot = path->slots[0];
2552         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2553
2554         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2555         if (ret < 0)
2556                 goto out;
2557
2558         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2559         if (ret < 0)
2560                 goto out;
2561         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2562         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2563         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2564         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2565         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2566
2567         ret = send_cmd(sctx);
2568
2569 tlv_put_failure:
2570 out:
2571         fs_path_free(p);
2572         btrfs_free_path(path);
2573         return ret;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2578  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2579  * is created as orphan.
2580  */
2581 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2582 {
2583         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2584         int ret = 0;
2585         struct fs_path *p;
2586         int cmd;
2587         u64 gen;
2588         u64 mode;
2589         u64 rdev;
2590
2591         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2592
2593         p = fs_path_alloc();
2594         if (!p)
2595                 return -ENOMEM;
2596
2597         if (ino != sctx->cur_ino) {
2598                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2599                                      NULL, NULL, &rdev);
2600                 if (ret < 0)
2601                         goto out;
2602         } else {
2603                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2604                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2605                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2606         }
2607
2608         if (S_ISREG(mode)) {
2609                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2610         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2611                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2612         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2613                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2614         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2615                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2616         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2617                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2618         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2619                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2620         } else {
2621                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2622                                 (int)(mode & S_IFMT));
2623                 ret = -EOPNOTSUPP;
2624                 goto out;
2625         }
2626
2627         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2628         if (ret < 0)
2629                 goto out;
2630
2631         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2632         if (ret < 0)
2633                 goto out;
2634
2635         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2636         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2637
2638         if (S_ISLNK(mode)) {
2639                 fs_path_reset(p);
2640                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2641                 if (ret < 0)
2642                         goto out;
2643                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2644         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2645                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2646                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2647                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2648         }
2649
2650         ret = send_cmd(sctx);
2651         if (ret < 0)
2652                 goto out;
2653
2654
2655 tlv_put_failure:
2656 out:
2657         fs_path_free(p);
2658         return ret;
2659 }
2660
2661 /*
2662  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2663  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2664  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2665  */
2666 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2667 {
2668         int ret = 0;
2669         struct btrfs_path *path = NULL;
2670         struct btrfs_key key;
2671         struct btrfs_key found_key;
2672         struct btrfs_key di_key;
2673         struct extent_buffer *eb;
2674         struct btrfs_dir_item *di;
2675         int slot;
2676
2677         path = alloc_path_for_send();
2678         if (!path) {
2679                 ret = -ENOMEM;
2680                 goto out;
2681         }
2682
2683         key.objectid = dir;
2684         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2685         key.offset = 0;
2686         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2687         if (ret < 0)
2688                 goto out;
2689
2690         while (1) {
2691                 eb = path->nodes[0];
2692                 slot = path->slots[0];
2693                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2694                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2695                         if (ret < 0) {
2696                                 goto out;
2697                         } else if (ret > 0) {
2698                                 ret = 0;
2699                                 break;
2700                         }
2701                         continue;
2702                 }
2703
2704                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2705                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2706                     found_key.type != key.type) {
2707                         ret = 0;
2708                         goto out;
2709                 }
2710
2711                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2712                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2713
2714                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2715                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2716                         ret = 1;
2717                         goto out;
2718                 }
2719
2720                 path->slots[0]++;
2721         }
2722
2723 out:
2724         btrfs_free_path(path);
2725         return ret;
2726 }
2727
2728 /*
2729  * Only creates the inode if it is:
2730  * 1. Not a directory
2731  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2732  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2733  */
2734 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2735 {
2736         int ret;
2737
2738         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2739                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2740                 if (ret < 0)
2741                         goto out;
2742                 if (ret) {
2743                         ret = 0;
2744                         goto out;
2745                 }
2746         }
2747
2748         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2749         if (ret < 0)
2750                 goto out;
2751
2752 out:
2753         return ret;
2754 }
2755
2756 struct recorded_ref {
2757         struct list_head list;
2758         char *name;
2759         struct fs_path *full_path;
2760         u64 dir;
2761         u64 dir_gen;
2762         int name_len;
2763 };
2764
2765 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2766 {
2767         ref->full_path = path;
2768         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2769         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2770 }
2771
2772 /*
2773  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2774  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2775  * This function is a helper to record one ref.
2776  */
2777 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2778                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2779 {
2780         struct recorded_ref *ref;
2781
2782         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2783         if (!ref)
2784                 return -ENOMEM;
2785
2786         ref->dir = dir;
2787         ref->dir_gen = dir_gen;
2788         set_ref_path(ref, path);
2789         list_add_tail(&ref->list, head);
2790         return 0;
2791 }
2792
2793 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2794 {
2795         struct recorded_ref *new;
2796
2797         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2798         if (!new)
2799                 return -ENOMEM;
2800
2801         new->dir = ref->dir;
2802         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2803         new->full_path = NULL;
2804         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2805         list_add_tail(&new->list, list);
2806         return 0;
2807 }
2808
2809 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2810 {
2811         struct recorded_ref *cur;
2812
2813         while (!list_empty(head)) {
2814                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2815                 fs_path_free(cur->full_path);
2816                 list_del(&cur->list);
2817                 kfree(cur);
2818         }
2819 }
2820
2821 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2822 {
2823         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2824         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2825 }
2826
2827 /*
2828  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2829  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2830  * directories.
2831  */
2832 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2833                           struct fs_path *path)
2834 {
2835         int ret;
2836         struct fs_path *orphan;
2837
2838         orphan = fs_path_alloc();
2839         if (!orphan)
2840                 return -ENOMEM;
2841
2842         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2843         if (ret < 0)
2844                 goto out;
2845
2846         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2847
2848 out:
2849         fs_path_free(orphan);
2850         return ret;
2851 }
2852
2853 static struct orphan_dir_info *
2854 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2855 {
2856         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2857         struct rb_node *parent = NULL;
2858         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2859
2860         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2861         if (!odi)
2862                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2863         odi->ino = dir_ino;
2864         odi->gen = 0;
2865
2866         while (*p) {
2867                 parent = *p;
2868                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2869                 if (dir_ino < entry->ino) {
2870                         p = &(*p)->rb_left;
2871                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2872                         p = &(*p)->rb_right;
2873                 } else {
2874                         kfree(odi);
2875                         return entry;
2876                 }
2877         }
2878
2879         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2880         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2881         return odi;
2882 }
2883
2884 static struct orphan_dir_info *
2885 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2886 {
2887         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2888         struct orphan_dir_info *entry;
2889
2890         while (n) {
2891                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2892                 if (dir_ino < entry->ino)
2893                         n = n->rb_left;
2894                 else if (dir_ino > entry->ino)
2895                         n = n->rb_right;
2896                 else
2897                         return entry;
2898         }
2899         return NULL;
2900 }
2901
2902 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2903 {
2904         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2905
2906         return odi != NULL;
2907 }
2908
2909 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2910                                  struct orphan_dir_info *odi)
2911 {
2912         if (!odi)
2913                 return;
2914         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2915         kfree(odi);
2916 }
2917
2918 /*
2919  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2920  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2921  * the dir item was already processed.
2922  */
2923 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2924                      u64 send_progress)
2925 {
2926         int ret = 0;
2927         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2928         struct btrfs_path *path;
2929         struct btrfs_key key;
2930         struct btrfs_key found_key;
2931         struct btrfs_key loc;
2932         struct btrfs_dir_item *di;
2933
2934         /*
2935          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2936          */
2937         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2938                 return 0;
2939
2940         path = alloc_path_for_send();
2941         if (!path)
2942                 return -ENOMEM;
2943
2944         key.objectid = dir;
2945         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2946         key.offset = 0;
2947         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2948         if (ret < 0)
2949                 goto out;
2950
2951         while (1) {
2952                 struct waiting_dir_move *dm;
2953
2954                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2955                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2956                         if (ret < 0)
2957                                 goto out;
2958                         else if (ret > 0)
2959                                 break;
2960                         continue;
2961                 }
2962                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2963                                       path->slots[0]);
2964                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2965                     found_key.type != key.type)
2966                         break;
2967
2968                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2969                                 struct btrfs_dir_item);
2970                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2971
2972                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2973                 if (dm) {
2974                         struct orphan_dir_info *odi;
2975
2976                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2977                         if (IS_ERR(odi)) {
2978                                 ret = PTR_ERR(odi);
2979                                 goto out;
2980                         }
2981                         odi->gen = dir_gen;
2982                         dm->rmdir_ino = dir;
2983                         ret = 0;
2984                         goto out;
2985                 }
2986
2987                 if (loc.objectid > send_progress) {
2988                         struct orphan_dir_info *odi;
2989
2990                         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2991                         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2992                         ret = 0;
2993                         goto out;
2994                 }
2995
2996                 path->slots[0]++;
2997         }
2998
2999         ret = 1;
3000
3001 out:
3002         btrfs_free_path(path);
3003         return ret;
3004 }
3005
3006 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3007 {
3008         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3009
3010         return entry != NULL;
3011 }
3012
3013 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3014 {
3015         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3016         struct rb_node *parent = NULL;
3017         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3018
3019         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3020         if (!dm)
3021                 return -ENOMEM;
3022         dm->ino = ino;
3023         dm->rmdir_ino = 0;
3024         dm->orphanized = orphanized;
3025
3026         while (*p) {
3027                 parent = *p;
3028                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3029                 if (ino < entry->ino) {
3030                         p = &(*p)->rb_left;
3031                 } else if (ino > entry->ino) {
3032                         p = &(*p)->rb_right;
3033                 } else {
3034                         kfree(dm);
3035                         return -EEXIST;
3036                 }
3037         }
3038
3039         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3040         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3041         return 0;
3042 }
3043
3044 static struct waiting_dir_move *
3045 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3046 {
3047         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3048         struct waiting_dir_move *entry;
3049
3050         while (n) {
3051                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3052                 if (ino < entry->ino)
3053                         n = n->rb_left;
3054                 else if (ino > entry->ino)
3055                         n = n->rb_right;
3056                 else
3057                         return entry;
3058         }
3059         return NULL;
3060 }
3061
3062 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3063                                   struct waiting_dir_move *dm)
3064 {
3065         if (!dm)
3066                 return;
3067         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3068         kfree(dm);
3069 }
3070
3071 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3072                                 u64 ino,
3073                                 u64 ino_gen,
3074                                 u64 parent_ino,
3075                                 struct list_head *new_refs,
3076                                 struct list_head *deleted_refs,
3077                                 const bool is_orphan)
3078 {
3079         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3080         struct rb_node *parent = NULL;
3081         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3082         struct recorded_ref *cur;
3083         int exists = 0;
3084         int ret;
3085
3086         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3087         if (!pm)
3088                 return -ENOMEM;
3089         pm->parent_ino = parent_ino;
3090         pm->ino = ino;
3091         pm->gen = ino_gen;
3092         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3093         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3094         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3095
3096         while (*p) {
3097                 parent = *p;
3098                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3099                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3100                         p = &(*p)->rb_left;
3101                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3102                         p = &(*p)->rb_right;
3103                 } else {
3104                         exists = 1;
3105                         break;
3106                 }
3107         }
3108
3109         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3110                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3111                 if (ret < 0)
3112                         goto out;
3113         }
3114         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3115                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3116                 if (ret < 0)
3117                         goto out;
3118         }
3119
3120         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3121         if (ret)
3122                 goto out;
3123
3124         if (exists) {
3125                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3126         } else {
3127                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3128                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3129         }
3130         ret = 0;
3131 out:
3132         if (ret) {
3133                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3134                 kfree(pm);
3135         }
3136         return ret;
3137 }
3138
3139 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3140                                                       u64 parent_ino)
3141 {
3142         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3143         struct pending_dir_move *entry;
3144
3145         while (n) {
3146                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3147                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3148                         n = n->rb_left;
3149                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3150                         n = n->rb_right;
3151                 else
3152                         return entry;
3153         }
3154         return NULL;
3155 }
3156
3157 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3158                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3159 {
3160         int ret = 0;
3161         u64 parent_inode = 0;
3162         u64 parent_gen = 0;
3163         u64 start_ino = ino;
3164
3165         *ancestor_ino = 0;
3166         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3167                 fs_path_reset(name);
3168
3169                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3170                         break;
3171                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3172                         if (*ancestor_ino == 0)
3173                                 *ancestor_ino = ino;
3174                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3175                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3176                 } else {
3177                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3178                                                         &parent_inode,
3179                                                         &parent_gen, name);
3180                         if (ret > 0) {
3181                                 ret = 0;
3182                                 break;
3183                         }
3184                 }
3185                 if (ret < 0)
3186                         break;
3187                 if (parent_inode == start_ino) {
3188                         ret = 1;
3189                         if (*ancestor_ino == 0)
3190                                 *ancestor_ino = ino;
3191                         break;
3192                 }
3193                 ino = parent_inode;
3194                 gen = parent_gen;
3195         }
3196         return ret;
3197 }
3198
3199 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3200 {
3201         struct fs_path *from_path = NULL;
3202         struct fs_path *to_path = NULL;
3203         struct fs_path *name = NULL;
3204         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3205         struct recorded_ref *cur;
3206         u64 parent_ino, parent_gen;
3207         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3208         u64 rmdir_ino = 0;
3209         u64 ancestor;
3210         bool is_orphan;
3211         int ret;
3212
3213         name = fs_path_alloc();
3214         from_path = fs_path_alloc();
3215         if (!name || !from_path) {
3216                 ret = -ENOMEM;
3217                 goto out;
3218         }
3219
3220         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3221         ASSERT(dm);
3222         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3223         is_orphan = dm->orphanized;
3224         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3225
3226         if (is_orphan) {
3227                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3228                                       pm->gen, from_path);
3229         } else {
3230                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3231                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3232                 if (ret < 0)
3233                         goto out;
3234                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3235                                    from_path);
3236                 if (ret < 0)
3237                         goto out;
3238                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3239         }
3240         if (ret < 0)
3241                 goto out;
3242
3243         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3244         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3245         if (ret < 0)
3246                 goto out;
3247         if (ret) {
3248                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3249                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3250                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3251                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3252                                            is_orphan);
3253                 if (ret < 0)
3254                         goto out;
3255                 if (rmdir_ino) {
3256                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3257                         ASSERT(dm);
3258                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3259                 }
3260                 goto out;
3261         }
3262         fs_path_reset(name);
3263         to_path = name;
3264         name = NULL;
3265         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3266         if (ret < 0)
3267                 goto out;
3268
3269         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3270         if (ret < 0)
3271                 goto out;
3272
3273         if (rmdir_ino) {
3274                 struct orphan_dir_info *odi;
3275
3276                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3277                 if (!odi) {
3278                         /* already deleted */
3279                         goto finish;
3280                 }
3281                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, odi->gen, sctx->cur_ino);
3282                 if (ret < 0)
3283                         goto out;
3284                 if (!ret)
3285                         goto finish;
3286
3287                 name = fs_path_alloc();
3288                 if (!name) {
3289                         ret = -ENOMEM;
3290                         goto out;
3291                 }
3292                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, odi->gen, name);
3293                 if (ret < 0)
3294                         goto out;
3295                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3296                 if (ret < 0)
3297                         goto out;
3298                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3299         }
3300
3301 finish:
3302         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3303         if (ret < 0)
3304                 goto out;
3305
3306         /*
3307          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3308          * and old parent(s).
3309          */
3310         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3311                 /*
3312                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3313                  */
3314                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3315                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3316                 if (ret == -ENOENT) {
3317                         ret = 0;
3318                         continue;
3319                 }
3320                 if (ret < 0)
3321                         goto out;
3322
3323                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3324                 if (ret < 0)
3325                         goto out;
3326         }
3327
3328 out:
3329         fs_path_free(name);
3330         fs_path_free(from_path);
3331         fs_path_free(to_path);
3332         sctx->send_progress = orig_progress;
3333
3334         return ret;
3335 }
3336
3337 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3338 {
3339         if (!list_empty(&m->list))
3340                 list_del(&m->list);
3341         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3342                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3343         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3344         kfree(m);
3345 }
3346
3347 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3348                                       struct list_head *stack)
3349 {
3350         if (list_empty(&moves->list)) {
3351                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3352         } else {
3353                 LIST_HEAD(list);
3354                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3355                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3356                 list_splice_tail(&list, stack);
3357         }
3358 }
3359
3360 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3361 {
3362         struct pending_dir_move *pm;
3363         struct list_head stack;
3364         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3365         int ret = 0;
3366
3367         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3368         if (!pm)
3369                 return 0;
3370
3371         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3372         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3373
3374         while (!list_empty(&stack)) {
3375                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3376                 parent_ino = pm->ino;
3377                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3378                 free_pending_move(sctx, pm);
3379                 if (ret)
3380                         goto out;
3381                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3382                 if (pm)
3383                         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3384         }
3385         return 0;
3386
3387 out:
3388         while (!list_empty(&stack)) {
3389                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3390                 free_pending_move(sctx, pm);
3391         }
3392         return ret;
3393 }
3394
3395 /*
3396  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3397  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3398  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3399  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3400  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3401  *
3402  * Example:
3403  *
3404  * Parent snapshot:
3405  * .                                       (ino 256)
3406  * |---- a/                                (ino 257)
3407  * |     |---- file                        (ino 260)
3408  * |
3409  * |---- b/                                (ino 258)
3410  * |---- c/                                (ino 259)
3411  *
3412  * Send snapshot:
3413  * .                                       (ino 256)
3414  * |---- a/                                (ino 258)
3415  * |---- x/                                (ino 259)
3416  *       |---- y/                          (ino 257)
3417  *             |----- file                 (ino 260)
3418  *
3419  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3420  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3421  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3422  * must issue is:
3423  *
3424  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3425  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3426  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3427  *
3428  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3429  * be done right away and < 0 on error.
3430  */
3431 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3432                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3433                                   const bool is_orphan)
3434 {
3435         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3436         struct btrfs_path *path;
3437         struct btrfs_key key;
3438         struct btrfs_key di_key;
3439         struct btrfs_dir_item *di;
3440         u64 left_gen;
3441         u64 right_gen;
3442         int ret = 0;
3443         struct waiting_dir_move *wdm;
3444
3445         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3446                 return 0;
3447
3448         path = alloc_path_for_send();
3449         if (!path)
3450                 return -ENOMEM;
3451
3452         key.objectid = parent_ref->dir;
3453         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3454         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3455
3456         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3457         if (ret < 0) {
3458                 goto out;
3459         } else if (ret > 0) {
3460                 ret = 0;
3461                 goto out;
3462         }
3463
3464         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3465                                        parent_ref->name_len);
3466         if (!di) {
3467                 ret = 0;
3468                 goto out;
3469         }
3470         /*
3471          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3472          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3473          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3474          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3475          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3476          * that it happens after that other inode is renamed.
3477          */
3478         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3479         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3480                 ret = 0;
3481                 goto out;
3482         }
3483
3484         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3485                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3486         if (ret < 0)
3487                 goto out;
3488         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3489                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3490         if (ret < 0) {
3491                 if (ret == -ENOENT)
3492                         ret = 0;
3493                 goto out;
3494         }
3495
3496         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3497         if (right_gen != left_gen) {
3498                 ret = 0;
3499                 goto out;
3500         }
3501
3502         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3503         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3504                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3505                                            sctx->cur_ino,
3506                                            sctx->cur_inode_gen,
3507                                            di_key.objectid,
3508                                            &sctx->new_refs,
3509                                            &sctx->deleted_refs,
3510                                            is_orphan);
3511                 if (!ret)
3512                         ret = 1;
3513         }
3514 out:
3515         btrfs_free_path(path);
3516         return ret;
3517 }
3518
3519 /*
3520  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3521  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3522  */
3523 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3524                              const u64 ino1,
3525                              const u64 ino1_gen,
3526                              const u64 ino2,
3527                              const u64 ino2_gen,
3528                              struct fs_path *fs_path)
3529 {
3530         u64 ino = ino2;
3531
3532         if (ino1 == ino2)
3533                 return ino1_gen == ino2_gen;
3534
3535         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3536                 u64 parent;
3537                 u64 parent_gen;
3538                 int ret;
3539
3540                 fs_path_reset(fs_path);
3541                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3542                 if (ret < 0)
3543                         return ret;
3544                 if (parent == ino1)
3545                         return parent_gen == ino1_gen;
3546                 ino = parent;
3547         }
3548         return 0;
3549 }
3550
3551 /*
3552  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3553  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3554  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3555  */
3556 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3557                        const u64 ino1,
3558                        const u64 ino1_gen,
3559                        const u64 ino2,
3560                        struct fs_path *fs_path)
3561 {
3562         bool free_fs_path = false;
3563         int ret = 0;
3564         struct btrfs_path *path = NULL;
3565         struct btrfs_key key;
3566
3567         if (!fs_path) {
3568                 fs_path = fs_path_alloc();
3569                 if (!fs_path)
3570                         return -ENOMEM;
3571                 free_fs_path = true;
3572         }
3573
3574         path = alloc_path_for_send();
3575         if (!path) {
3576                 ret = -ENOMEM;
3577                 goto out;
3578         }
3579
3580         key.objectid = ino2;
3581         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3582         key.offset = 0;
3583
3584         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3585         if (ret < 0)
3586                 goto out;
3587
3588         while (true) {
3589                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3590                 int slot = path->slots[0];
3591                 u32 cur_offset = 0;
3592                 u32 item_size;
3593
3594                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3595                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3596                         if (ret < 0)
3597                                 goto out;
3598                         if (ret > 0)
3599                                 break;
3600                         continue;
3601                 }
3602
3603                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3604                 if (key.objectid != ino2)
3605                         break;
3606                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3607                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3608                         break;
3609
3610                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3611                 while (cur_offset < item_size) {
3612                         u64 parent;
3613                         u64 parent_gen;
3614
3615                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3616                                 unsigned long ptr;
3617                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3618
3619                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3620                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3621                                         (ptr + cur_offset);
3622                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3623                                                                    extref);
3624                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3625                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3626                                                                   extref);
3627                         } else {
3628                                 parent = key.offset;
3629                                 cur_offset = item_size;
3630                         }
3631
3632                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3633                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3634                         if (ret < 0)
3635                                 goto out;
3636                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3637                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3638                         if (ret)
3639                                 goto out;
3640                 }
3641                 path->slots[0]++;
3642         }
3643         ret = 0;
3644  out:
3645         btrfs_free_path(path);
3646         if (free_fs_path)
3647                 fs_path_free(fs_path);
3648         return ret;
3649 }
3650
3651 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3652                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3653                                 const bool is_orphan)
3654 {
3655         int ret = 0;
3656         u64 ino = parent_ref->dir;
3657         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3658         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3659         struct fs_path *path_before = NULL;
3660         struct fs_path *path_after = NULL;
3661         int len1, len2;
3662
3663         path_after = fs_path_alloc();
3664         path_before = fs_path_alloc();
3665         if (!path_after || !path_before) {
3666                 ret = -ENOMEM;
3667                 goto out;
3668         }
3669
3670         /*
3671          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3672          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3673          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3674          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3675          * at get_cur_path()).
3676          */
3677         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3678                 u64 parent_ino_after_gen;
3679
3680                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3681                         /*
3682                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3683                          * parent root, we need to delay the rename of the
3684                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3685                          * because we can end up with a circular dependency
3686                          * of renames, resulting in some directories never
3687                          * getting the respective rename operations issued in
3688                          * the send stream or getting into infinite path build
3689                          * loops.
3690                          */
3691                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3692                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3693                                           ino, path_before);
3694                         if (ret)
3695                                 break;
3696                 }
3697
3698                 fs_path_reset(path_before);
3699                 fs_path_reset(path_after);
3700
3701                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3702                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3703                 if (ret < 0)
3704                         goto out;
3705                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3706                                     NULL, path_before);
3707                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3708                         goto out;
3709                 } else if (ret == -ENOENT) {
3710                         ret = 0;
3711                         break;
3712                 }
3713
3714                 len1 = fs_path_len(path_before);
3715                 len2 = fs_path_len(path_after);
3716                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3717                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3718                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3719                         u64 parent_ino_gen;
3720
3721                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3722                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3723                                              NULL);
3724                         if (ret < 0)
3725                                 goto out;
3726                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3727                                 ret = 1;
3728                                 break;
3729                         }
3730                 }
3731                 ino = parent_ino_after;
3732                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3733         }
3734
3735 out:
3736         fs_path_free(path_before);
3737         fs_path_free(path_after);
3738
3739         if (ret == 1) {
3740                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3741                                            sctx->cur_ino,
3742                                            sctx->cur_inode_gen,
3743                                            ino,
3744                                            &sctx->new_refs,
3745                                            &sctx->deleted_refs,
3746                                            is_orphan);
3747                 if (!ret)
3748                         ret = 1;
3749         }
3750
3751         return ret;
3752 }
3753
3754 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3755 {
3756         int ret;
3757         struct fs_path *new_path;
3758
3759         /*
3760          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3761          * we use here a new path.
3762          */
3763         new_path = fs_path_alloc();
3764         if (!new_path)
3765                 return -ENOMEM;
3766
3767         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3768         if (ret < 0) {
3769                 fs_path_free(new_path);
3770                 return ret;
3771         }
3772         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3773         if (ret < 0) {
3774                 fs_path_free(new_path);
3775                 return ret;
3776         }
3777
3778         fs_path_free(ref->full_path);
3779         set_ref_path(ref, new_path);
3780
3781         return 0;
3782 }
3783
3784 /*
3785  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3786  */
3787 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3788 {
3789         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3790         int ret = 0;
3791         struct recorded_ref *cur;
3792         struct recorded_ref *cur2;
3793         struct list_head check_dirs;
3794         struct fs_path *valid_path = NULL;
3795         u64 ow_inode = 0;
3796         u64 ow_gen;
3797         u64 ow_mode;
3798         int did_overwrite = 0;
3799         int is_orphan = 0;
3800         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3801         bool can_rename = true;
3802         bool orphanized_dir = false;
3803         bool orphanized_ancestor = false;
3804
3805         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3806
3807         /*
3808          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3809          * which is always '..'
3810          */
3811         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3812         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3813
3814         valid_path = fs_path_alloc();
3815         if (!valid_path) {
3816                 ret = -ENOMEM;
3817                 goto out;
3818         }
3819
3820         /*
3821          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3822          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3823          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3824          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3825          * this point in time.
3826          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3827          * orphan name in this case.
3828          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3829          * gets moved around.
3830          */
3831         if (!sctx->cur_inode_new) {
3832                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3833                                 sctx->cur_inode_gen);
3834                 if (ret < 0)
3835                         goto out;
3836                 if (ret)
3837                         did_overwrite = 1;
3838         }
3839         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3840                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3841                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3842                 if (ret < 0)
3843                         goto out;
3844                 is_orphan = 1;
3845         } else {
3846                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3847                                 valid_path);
3848                 if (ret < 0)
3849                         goto out;
3850         }
3851
3852         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3853                 /*
3854                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3855                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3856                  * the the current inum. To handle this case, we create the
3857                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3858                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3859                  */
3860                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3861                 if (ret < 0)
3862                         goto out;
3863                 if (ret == inode_state_will_create) {
3864                         ret = 0;
3865                         /*
3866                          * First check if any of the current inodes refs did
3867                          * already create the dir.
3868                          */
3869                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3870                                 if (cur == cur2)
3871                                         break;
3872                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3873                                         ret = 1;
3874                                         break;
3875                                 }
3876                         }
3877
3878                         /*
3879                          * If that did not happen, check if a previous inode
3880                          * did already create the dir.
3881                          */
3882                         if (!ret)
3883                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3884                         if (ret < 0)
3885                                 goto out;
3886                         if (!ret) {
3887                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3888                                 if (ret < 0)
3889                                         goto out;
3890                         }
3891                 }
3892
3893                 /*
3894                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3895                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3896                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3897                  * not the first ref, simply unlink it.
3898                  */
3899                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3900                                 cur->name, cur->name_len,
3901                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3902                 if (ret < 0)
3903                         goto out;
3904                 if (ret) {
3905                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3906                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3907                                            cur->name_len);
3908                         if (ret < 0)
3909                                 goto out;
3910                         if (ret) {
3911                                 struct name_cache_entry *nce;
3912                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3913
3914                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3915                                                 cur->full_path);
3916                                 if (ret < 0)
3917                                         goto out;
3918                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3919                                         orphanized_dir = true;
3920
3921                                 /*
3922                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3923                                  * make sure that its orphanized name is used in
3924                                  * the source path when performing its rename
3925                                  * operation.
3926                                  */
3927                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3928                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3929                                                                    ow_inode);
3930                                         ASSERT(wdm);
3931                                         wdm->orphanized = true;
3932                                 }
3933
3934                                 /*
3935                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3936                                  * name from the name cache. This is because the
3937                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3938                                  * other inode that will be orphanized as well
3939                                  * later and has an inode number greater than
3940                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3941                                  * future name lookups from using the old name
3942                                  * and get instead the orphan name.
3943                                  */
3944                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3945                                 if (nce) {
3946                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3947                                         kfree(nce);
3948                                 }
3949
3950                                 /*
3951                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3952                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3953                                  * current path of cur_ino) again because it
3954                                  * might contain the pre-orphanization name of
3955                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3956                                  */
3957                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3958                                                   ow_inode, ow_gen,
3959                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3960                                 if (ret > 0) {
3961                                         orphanized_ancestor = true;
3962                                         fs_path_reset(valid_path);
3963                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3964                                                            sctx->cur_inode_gen,
3965                                                            valid_path);
3966                                 }
3967                                 if (ret < 0)
3968                                         goto out;
3969                         } else {
3970                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3971                                 if (ret < 0)
3972                                         goto out;
3973                         }
3974                 }
3975
3976                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3977                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3978                         if (ret < 0)
3979                                 goto out;
3980                         if (ret == 1) {
3981                                 can_rename = false;
3982                                 *pending_move = 1;
3983                         }
3984                 }
3985
3986                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3987                     can_rename) {
3988                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3989                         if (ret < 0)
3990                                 goto out;
3991                         if (ret == 1) {
3992                                 can_rename = false;
3993                                 *pending_move = 1;
3994                         }
3995                 }
3996
3997                 /*
3998                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
3999                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4000                  * it depending on the inode mode.
4001                  */
4002                 if (is_orphan && can_rename) {
4003                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4004                         if (ret < 0)
4005                                 goto out;
4006                         is_orphan = 0;
4007                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4008                         if (ret < 0)
4009                                 goto out;
4010                 } else if (can_rename) {
4011                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4012                                 /*
4013                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4014                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4015                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4016                                  */
4017                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4018                                                   cur->full_path);
4019                                 if (!ret)
4020                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4021                                                            cur->full_path);
4022                                 if (ret < 0)
4023                                         goto out;
4024                         } else {
4025                                 /*
4026                                  * We might have previously orphanized an inode
4027                                  * which is an ancestor of our current inode,
4028                                  * so our reference's full path, which was
4029                                  * computed before any such orphanizations, must
4030                                  * be updated.
4031                                  */
4032                                 if (orphanized_dir) {
4033                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4034                                         if (ret < 0)
4035                                                 goto out;
4036                                 }
4037                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4038                                                 valid_path);
4039                                 if (ret < 0)
4040                                         goto out;
4041                         }
4042                 }
4043                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4044                 if (ret < 0)
4045                         goto out;
4046         }
4047
4048         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4049                 /*
4050                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4051                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4052                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4053                  * See the use of check_dirs for more details.
4054                  */
4055                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4056                                 sctx->cur_ino);
4057                 if (ret < 0)
4058                         goto out;
4059                 if (ret) {
4060                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4061                         if (ret < 0)
4062                                 goto out;
4063                 } else if (!is_orphan) {
4064                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4065                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4066                         if (ret < 0)
4067                                 goto out;
4068                         is_orphan = 1;
4069                 }
4070
4071                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4072                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4073                         if (ret < 0)
4074                                 goto out;
4075                 }
4076         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4077                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4078                 /*
4079                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4080                  */
4081                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4082                                 list);
4083                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4084                 if (ret < 0)
4085                         goto out;
4086         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4087                 /*
4088                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4089                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4090                  * inodes.
4091                  */
4092                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4093                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4094                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4095                                         cur->name, cur->name_len);
4096                         if (ret < 0)
4097                                 goto out;
4098                         if (!ret) {
4099                                 /*
4100                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4101                                  * to recompute the full path for deleted names,
4102                                  * since any such path was computed before we
4103                                  * processed any references and orphanized any
4104                                  * ancestor inode.
4105                                  */
4106                                 if (orphanized_ancestor) {
4107                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4108                                         if (ret < 0)
4109                                                 goto out;
4110                                 }
4111                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4112                                 if (ret < 0)
4113                                         goto out;
4114                         }
4115                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4116                         if (ret < 0)
4117                                 goto out;
4118                 }
4119                 /*
4120                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4121                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4122                  * of this inode and no new refs were added for the current
4123                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4124                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4125                  * places.
4126                  */
4127                 if (is_orphan) {
4128                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4129                         if (ret < 0)
4130                                 goto out;
4131                 }
4132         }
4133
4134         /*
4135          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4136          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4137          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4138          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4139          */
4140         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4141                 /*
4142                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4143                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4144                  * The dir will be processed later.
4145                  */
4146                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4147                         continue;
4148
4149                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4150                 if (ret < 0)
4151                         goto out;
4152
4153                 if (ret == inode_state_did_create ||
4154                     ret == inode_state_no_change) {
4155                         /* TODO delayed utimes */
4156                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4157                         if (ret < 0)
4158                                 goto out;
4159                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4160                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4161                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4162                                         sctx->cur_ino);
4163                         if (ret < 0)
4164                                 goto out;
4165                         if (ret) {
4166                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4167                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4168                                 if (ret < 0)
4169                                         goto out;
4170                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4171                                 if (ret < 0)
4172                                         goto out;
4173                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4174                         }
4175                 }
4176         }
4177
4178         ret = 0;
4179
4180 out:
4181         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4182         free_recorded_refs(sctx);
4183         fs_path_free(valid_path);
4184         return ret;
4185 }
4186
4187 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4188                       void *ctx, struct list_head *refs)
4189 {
4190         int ret = 0;
4191         struct send_ctx *sctx = ctx;
4192         struct fs_path *p;
4193         u64 gen;
4194
4195         p = fs_path_alloc();
4196         if (!p)
4197                 return -ENOMEM;
4198
4199         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4200                         NULL, NULL);
4201         if (ret < 0)
4202                 goto out;
4203
4204         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4205         if (ret < 0)
4206                 goto out;
4207         ret = fs_path_add_path(p, name);
4208         if (ret < 0)
4209                 goto out;
4210
4211         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4212
4213 out:
4214         if (ret)
4215                 fs_path_free(p);
4216         return ret;
4217 }
4218
4219 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4220                             struct fs_path *name,
4221                             void *ctx)
4222 {
4223         struct send_ctx *sctx = ctx;
4224         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4225 }
4226
4227
4228 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4229                                 struct fs_path *name,
4230                                 void *ctx)
4231 {
4232         struct send_ctx *sctx = ctx;
4233         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4234                           &sctx->deleted_refs);
4235 }
4236
4237 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4238 {
4239         int ret;
4240
4241         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4242                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4243         if (ret < 0)
4244                 goto out;
4245         ret = 0;
4246
4247 out:
4248         return ret;
4249 }
4250
4251 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4252 {
4253         int ret;
4254
4255         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4256                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4257         if (ret < 0)
4258                 goto out;
4259         ret = 0;
4260
4261 out:
4262         return ret;
4263 }
4264
4265 struct find_ref_ctx {
4266         u64 dir;
4267         u64 dir_gen;
4268         struct btrfs_root *root;
4269         struct fs_path *name;
4270         int found_idx;
4271 };
4272
4273 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4274                        struct fs_path *name,
4275                        void *ctx_)
4276 {
4277         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4278         u64 dir_gen;
4279         int ret;
4280
4281         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4282             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4283                 /*
4284                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4285                  * else matches.
4286                  */
4287                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4288                                      NULL, NULL, NULL);
4289                 if (ret)
4290                         return ret;
4291                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4292                         return 0;
4293                 ctx->found_idx = num;
4294                 return 1;
4295         }
4296         return 0;
4297 }
4298
4299 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4300                      struct btrfs_path *path,
4301                      struct btrfs_key *key,
4302                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4303 {
4304         int ret;
4305         struct find_ref_ctx ctx;
4306
4307         ctx.dir = dir;
4308         ctx.name = name;
4309         ctx.dir_gen = dir_gen;
4310         ctx.found_idx = -1;
4311         ctx.root = root;
4312
4313         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4314         if (ret < 0)
4315                 return ret;
4316
4317         if (ctx.found_idx == -1)
4318                 return -ENOENT;
4319
4320         return ctx.found_idx;
4321 }
4322
4323 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4324                                     struct fs_path *name,
4325                                     void *ctx)
4326 {
4327         u64 dir_gen;
4328         int ret;
4329         struct send_ctx *sctx = ctx;
4330
4331         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4332                              NULL, NULL, NULL);
4333         if (ret)
4334                 return ret;
4335
4336         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4337                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4338         if (ret == -ENOENT)
4339                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4340         else if (ret > 0)
4341                 ret = 0;
4342
4343         return ret;
4344 }
4345
4346 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4347                                         struct fs_path *name,
4348                                         void *ctx)
4349 {
4350         u64 dir_gen;
4351         int ret;
4352         struct send_ctx *sctx = ctx;
4353
4354         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4355                              NULL, NULL, NULL);
4356         if (ret)
4357                 return ret;
4358
4359         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4360                         dir, dir_gen, name);
4361         if (ret == -ENOENT)
4362                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4363         else if (ret > 0)
4364                 ret = 0;
4365
4366         return ret;
4367 }
4368
4369 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4370 {
4371         int ret = 0;
4372
4373         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4374                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4375         if (ret < 0)
4376                 goto out;
4377         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4378                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4379         if (ret < 0)
4380                 goto out;
4381         ret = 0;
4382
4383 out:
4384         return ret;
4385 }
4386
4387 /*
4388  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4389  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4390  */
4391 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4392                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4393 {
4394         int ret;
4395         struct btrfs_root *root;
4396         struct btrfs_path *path;
4397         struct btrfs_key key;
4398         struct btrfs_key found_key;
4399         struct extent_buffer *eb;
4400         int slot;
4401         iterate_inode_ref_t cb;
4402         int pending_move = 0;
4403
4404         path = alloc_path_for_send();
4405         if (!path)
4406                 return -ENOMEM;
4407
4408         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4409                 root = sctx->send_root;
4410                 cb = __record_new_ref;
4411         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4412                 root = sctx->parent_root;
4413                 cb = __record_deleted_ref;
4414         } else {
4415                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4416                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4417                 ret = -EINVAL;
4418                 goto out;
4419         }
4420
4421         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4422         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4423         key.offset = 0;
4424         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4425         if (ret < 0)
4426                 goto out;
4427
4428         while (1) {
4429                 eb = path->nodes[0];
4430                 slot = path->slots[0];
4431                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4432                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4433                         if (ret < 0)
4434                                 goto out;
4435                         else if (ret > 0)
4436                                 break;
4437                         continue;
4438                 }
4439
4440                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4441
4442                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4443                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4444                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4445                         break;
4446
4447                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4448                 if (ret < 0)
4449                         goto out;
4450
4451                 path->slots[0]++;
4452         }
4453         btrfs_release_path(path);
4454
4455         /*
4456          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4457          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4458          * rename the parent directory.
4459          */
4460         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4461 out:
4462         btrfs_free_path(path);
4463         return ret;
4464 }
4465
4466 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4467                           struct fs_path *path,
4468                           const char *name, int name_len,
4469                           const char *data, int data_len)
4470 {
4471         int ret = 0;
4472
4473         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4474         if (ret < 0)
4475                 goto out;
4476
4477         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4478         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4479         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4480
4481         ret = send_cmd(sctx);
4482
4483 tlv_put_failure:
4484 out:
4485         return ret;
4486 }
4487
4488 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4489                           struct fs_path *path,
4490                           const char *name, int name_len)
4491 {
4492         int ret = 0;
4493
4494         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4495         if (ret < 0)
4496                 goto out;
4497
4498         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4499         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4500
4501         ret = send_cmd(sctx);
4502
4503 tlv_put_failure:
4504 out:
4505         return ret;
4506 }
4507
4508 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4509                                const char *name, int name_len,
4510                                const char *data, int data_len,
4511                                u8 type, void *ctx)
4512 {
4513         int ret;
4514         struct send_ctx *sctx = ctx;
4515         struct fs_path *p;
4516         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4517
4518         p = fs_path_alloc();
4519         if (!p)
4520                 return -ENOMEM;
4521
4522         /*
4523          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4524          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4525          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4526          * only contains the version number and no entries.
4527          */
4528         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4529             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4530                 if (data_len == 0) {
4531                         dummy_acl.a_version =
4532                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4533                         data = (char *)&dummy_acl;
4534                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4535                 }
4536         }
4537
4538         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4539         if (ret < 0)
4540                 goto out;
4541
4542         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4543
4544 out:
4545         fs_path_free(p);
4546         return ret;
4547 }
4548
4549 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4550                                    const char *name, int name_len,
4551                                    const char *data, int data_len,
4552                                    u8 type, void *ctx)
4553 {
4554         int ret;
4555         struct send_ctx *sctx = ctx;
4556         struct fs_path *p;
4557
4558         p = fs_path_alloc();
4559         if (!p)
4560                 return -ENOMEM;
4561
4562         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4563         if (ret < 0)
4564                 goto out;
4565
4566         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4567
4568 out:
4569         fs_path_free(p);
4570         return ret;
4571 }
4572
4573 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4574 {
4575         int ret = 0;
4576
4577         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4578                                __process_new_xattr, sctx);
4579
4580         return ret;
4581 }
4582
4583 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4584 {
4585         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4586                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4587 }
4588
4589 struct find_xattr_ctx {
4590         const char *name;
4591         int name_len;
4592         int found_idx;
4593         char *found_data;
4594         int found_data_len;
4595 };
4596
4597 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4598                         const char *name, int name_len,
4599                         const char *data, int data_len,
4600                         u8 type, void *vctx)
4601 {
4602         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4603
4604         if (name_len == ctx->name_len &&
4605             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4606                 ctx->found_idx = num;
4607                 ctx->found_data_len = data_len;
4608                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4609                 if (!ctx->found_data)
4610                         return -ENOMEM;
4611                 return 1;
4612         }
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4617                       struct btrfs_path *path,
4618                       struct btrfs_key *key,
4619                       const char *name, int name_len,
4620                       char **data, int *data_len)
4621 {
4622         int ret;
4623         struct find_xattr_ctx ctx;
4624
4625         ctx.name = name;
4626         ctx.name_len = name_len;
4627         ctx.found_idx = -1;
4628         ctx.found_data = NULL;
4629         ctx.found_data_len = 0;
4630
4631         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4632         if (ret < 0)
4633                 return ret;
4634
4635         if (ctx.found_idx == -1)
4636                 return -ENOENT;
4637         if (data) {
4638                 *data = ctx.found_data;
4639                 *data_len = ctx.found_data_len;
4640         } else {
4641                 kfree(ctx.found_data);
4642         }
4643         return ctx.found_idx;
4644 }
4645
4646
4647 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4648                                        const char *name, int name_len,
4649                                        const char *data, int data_len,
4650                                        u8 type, void *ctx)
4651 {
4652         int ret;
4653         struct send_ctx *sctx = ctx;
4654         char *found_data = NULL;
4655         int found_data_len  = 0;
4656
4657         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4658                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4659                          &found_data_len);
4660         if (ret == -ENOENT) {
4661                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4662                                 data_len, type, ctx);
4663         } else if (ret >= 0) {
4664                 if (data_len != found_data_len ||
4665                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4666                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4667                                         data, data_len, type, ctx);
4668                 } else {
4669                         ret = 0;
4670                 }
4671         }
4672
4673         kfree(found_data);
4674         return ret;
4675 }
4676
4677 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4678                                            const char *name, int name_len,
4679                                            const char *data, int data_len,
4680                                            u8 type, void *ctx)
4681 {
4682         int ret;
4683         struct send_ctx *sctx = ctx;
4684
4685         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4686                          name, name_len, NULL, NULL);
4687         if (ret == -ENOENT)
4688                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4689                                 data_len, type, ctx);
4690         else if (ret >= 0)
4691                 ret = 0;
4692
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4697 {
4698         int ret = 0;
4699
4700         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4701                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4702         if (ret < 0)
4703                 goto out;
4704         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4705                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4706
4707 out:
4708         return ret;
4709 }
4710
4711 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4712 {
4713         int ret;
4714         struct btrfs_root *root;
4715         struct btrfs_path *path;
4716         struct btrfs_key key;
4717         struct btrfs_key found_key;
4718         struct extent_buffer *eb;
4719         int slot;
4720
4721         path = alloc_path_for_send();
4722         if (!path)
4723                 return -ENOMEM;
4724
4725         root = sctx->send_root;
4726
4727         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4728         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4729         key.offset = 0;
4730         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4731         if (ret < 0)
4732                 goto out;
4733
4734         while (1) {
4735                 eb = path->nodes[0];
4736                 slot = path->slots[0];
4737                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4738                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4739                         if (ret < 0) {
4740                                 goto out;
4741                         } else if (ret > 0) {
4742                                 ret = 0;
4743                                 break;
4744                         }
4745                         continue;
4746                 }
4747
4748                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4749                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4750                     found_key.type != key.type) {
4751                         ret = 0;
4752                         goto out;
4753                 }
4754
4755                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4756                 if (ret < 0)
4757                         goto out;
4758
4759                 path->slots[0]++;
4760         }
4761
4762 out:
4763         btrfs_free_path(path);
4764         return ret;
4765 }
4766
4767 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4768 {
4769         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4770         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4771         struct inode *inode;
4772         struct page *page;
4773         char *addr;
4774         struct btrfs_key key;
4775         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4776         pgoff_t last_index;
4777         unsigned pg_offset = offset & ~PAGE_MASK;
4778         ssize_t ret = 0;
4779
4780         key.objectid = sctx->cur_ino;
4781         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4782         key.offset = 0;
4783
4784         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4785         if (IS_ERR(inode))
4786                 return PTR_ERR(inode);
4787
4788         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4789                 if (offset > i_size_read(inode))
4790                         len = 0;
4791                 else
4792                         len = offset - i_size_read(inode);
4793         }
4794         if (len == 0)
4795                 goto out;
4796
4797         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4798
4799         /* initial readahead */
4800         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4801         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4802
4803         while (index <= last_index) {
4804                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4805                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4806
4807                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4808                 if (!page) {
4809                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4810                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4811
4812                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4813                                         GFP_KERNEL);
4814                         if (!page) {
4815                                 ret = -ENOMEM;
4816                                 break;
4817                         }
4818                 }
4819
4820                 if (PageReadahead(page)) {
4821                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4822                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4823                 }
4824
4825                 if (!PageUptodate(page)) {
4826                         btrfs_readpage(NULL, page);
4827                         lock_page(page);
4828                         if (!PageUptodate(page)) {
4829                                 unlock_page(page);
4830                                 put_page(page);
4831                                 ret = -EIO;
4832                                 break;
4833                         }
4834                 }
4835
4836                 addr = kmap(page);
4837                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4838                 kunmap(page);
4839                 unlock_page(page);
4840                 put_page(page);
4841                 index++;
4842                 pg_offset = 0;
4843                 len -= cur_len;
4844                 ret += cur_len;
4845         }
4846 out:
4847         iput(inode);
4848         return ret;
4849 }
4850
4851 /*
4852  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4853  * user space.
4854  */
4855 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4856 {
4857         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4858         int ret = 0;
4859         struct fs_path *p;
4860         ssize_t num_read = 0;
4861
4862         p = fs_path_alloc();
4863         if (!p)
4864                 return -ENOMEM;
4865
4866         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4867
4868         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4869         if (num_read <= 0) {
4870                 if (num_read < 0)
4871                         ret = num_read;
4872                 goto out;
4873         }
4874
4875         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4876         if (ret < 0)
4877                 goto out;
4878
4879         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4880         if (ret < 0)
4881                 goto out;
4882
4883         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4884         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4885         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4886
4887         ret = send_cmd(sctx);
4888
4889 tlv_put_failure:
4890 out:
4891         fs_path_free(p);
4892         if (ret < 0)
4893                 return ret;
4894         return num_read;
4895 }
4896
4897 /*
4898  * Send a clone command to user space.
4899  */
4900 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4901                       u64 offset, u32 len,
4902                       struct clone_root *clone_root)
4903 {
4904         int ret = 0;
4905         struct fs_path *p;
4906         u64 gen;
4907
4908         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4909                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4910                     offset, len, clone_root->root->objectid, clone_root->ino,
4911                     clone_root->offset);
4912
4913         p = fs_path_alloc();
4914         if (!p)
4915                 return -ENOMEM;
4916
4917         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4918         if (ret < 0)
4919                 goto out;
4920
4921         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4922         if (ret < 0)
4923                 goto out;
4924
4925         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4926         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4927         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4928
4929         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4930                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4931                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4932                 if (ret < 0)
4933                         goto out;
4934                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4935         } else {
4936                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4937         }
4938         if (ret < 0)
4939                 goto out;
4940
4941         /*
4942          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4943          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4944          * receive.
4945          *
4946          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4947          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4948          * different host.
4949          */
4950         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4951                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4952                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4953         else
4954                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4955                              clone_root->root->root_item.uuid);
4956         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4957                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4958         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4959         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4960                         clone_root->offset);
4961
4962         ret = send_cmd(sctx);
4963
4964 tlv_put_failure:
4965 out:
4966         fs_path_free(p);
4967         return ret;
4968 }
4969
4970 /*
4971  * Send an update extent command to user space.
4972  */
4973 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4974                               u64 offset, u32 len)
4975 {
4976         int ret = 0;
4977         struct fs_path *p;
4978
4979         p = fs_path_alloc();
4980         if (!p)
4981                 return -ENOMEM;
4982
4983         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4984         if (ret < 0)
4985                 goto out;
4986
4987         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4988         if (ret < 0)
4989                 goto out;
4990
4991         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4992         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4993         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4994
4995         ret = send_cmd(sctx);
4996
4997 tlv_put_failure:
4998 out:
4999         fs_path_free(p);
5000         return ret;
5001 }
5002
5003 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5004 {
5005         struct fs_path *p = NULL;
5006         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5007         u64 len;
5008         int ret = 0;
5009
5010         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5011                 return send_update_extent(sctx, offset, end - offset);
5012
5013         p = fs_path_alloc();
5014         if (!p)
5015                 return -ENOMEM;
5016         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5017         if (ret < 0)
5018                 goto tlv_put_failure;
5019         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5020         while (offset < end) {
5021                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5022
5023                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5024                 if (ret < 0)
5025                         break;
5026                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5027                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5028                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
5029                 ret = send_cmd(sctx);
5030                 if (ret < 0)
5031                         break;
5032                 offset += len;
5033         }
5034         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset;
5035 tlv_put_failure:
5036         fs_path_free(p);
5037         return ret;
5038 }
5039
5040 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5041                             const u64 offset,
5042                             const u64 len)
5043 {
5044         u64 sent = 0;
5045
5046         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5047                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5048
5049         while (sent < len) {
5050                 u64 size = len - sent;
5051                 int ret;
5052
5053                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
5054                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
5055                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5056                 if (ret < 0)
5057                         return ret;
5058                 if (!ret)
5059                         break;
5060                 sent += ret;
5061         }
5062         return 0;
5063 }
5064
5065 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5066                        struct clone_root *clone_root,
5067                        const u64 disk_byte,
5068                        u64 data_offset,
5069                        u64 offset,
5070                        u64 len)
5071 {
5072         struct btrfs_path *path;
5073         struct btrfs_key key;
5074         int ret;
5075
5076         /*
5077          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5078          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5079          *
5080          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5081          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5082          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5083          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5084          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5085          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5086          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5087          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5088          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5089          * filesystem has.
5090          */
5091         if (clone_root->offset == 0 &&
5092             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5093                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5094
5095         path = alloc_path_for_send();
5096         if (!path)
5097                 return -ENOMEM;
5098
5099         /*
5100          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5101          * extent items in the respective range in the source file that
5102          * refer to different extents or if we find holes.
5103          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5104          * operations if needed.
5105          *
5106          * Example:
5107          *
5108          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5109          * mount /dev/sda /mnt
5110          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5111          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5112          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5113          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5114          *
5115          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5116          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5117          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5118          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5119          * the content from bar in the original filesystem.
5120          */
5121         key.objectid = clone_root->ino;
5122         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5123         key.offset = clone_root->offset;
5124         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5125         if (ret < 0)
5126                 goto out;
5127         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5128                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5129                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5130                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5131                         path->slots[0]--;
5132         }
5133
5134         while (true) {
5135                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5136                 int slot = path->slots[0];
5137                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5138                 u8 type;
5139                 u64 ext_len;
5140                 u64 clone_len;
5141
5142                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5143                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5144                         if (ret < 0)
5145                                 goto out;
5146                         else if (ret > 0)
5147                                 break;
5148                         continue;
5149                 }
5150
5151                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5152
5153                 /*
5154                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5155                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5156                  */
5157                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5158                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5159                         break;
5160
5161                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5162                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5163                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5164                         ext_len = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, ei);
5165                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5166                 } else {
5167                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5168                 }
5169
5170                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5171                         goto next;
5172
5173                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5174                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5175                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5176
5177                         if (hole_len > len)
5178                                 hole_len = len;
5179                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5180                         if (ret < 0)
5181                                 goto out;
5182
5183                         len -= hole_len;
5184                         if (len == 0)
5185                                 break;
5186                         offset += hole_len;
5187                         clone_root->offset += hole_len;
5188                         data_offset += hole_len;
5189                 }
5190
5191                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5192                         break;
5193
5194                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5195
5196                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5197                     btrfs_file_extent_offset(leaf, ei) == data_offset)
5198                         ret = send_clone(sctx, offset, clone_len, clone_root);
5199                 else
5200                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5201
5202                 if (ret < 0)
5203                         goto out;
5204
5205                 len -= clone_len;
5206                 if (len == 0)
5207                         break;
5208                 offset += clone_len;
5209                 clone_root->offset += clone_len;
5210                 data_offset += clone_len;
5211 next:
5212                 path->slots[0]++;
5213         }
5214
5215         if (len > 0)
5216                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5217         else
5218                 ret = 0;
5219 out:
5220         btrfs_free_path(path);
5221         return ret;
5222 }
5223
5224 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5225                                struct btrfs_path *path,
5226                                struct btrfs_key *key,
5227                                struct clone_root *clone_root)
5228 {
5229         int ret = 0;
5230         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5231         u64 offset = key->offset;
5232         u64 len;
5233         u8 type;
5234         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5235
5236         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5237                         struct btrfs_file_extent_item);
5238         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5239         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5240                 len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5241                                                    path->slots[0], ei);
5242                 /*
5243                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5244                  * but there may be items after this page.  Make
5245                  * sure to send the whole thing
5246                  */
5247                 len = PAGE_ALIGN(len);
5248         } else {
5249                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5250         }
5251
5252         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5253                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5254         if (len == 0) {
5255                 ret = 0;
5256                 goto out;
5257         }
5258
5259         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5260                 u64 disk_byte;
5261                 u64 data_offset;
5262
5263                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5264                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5265                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5266                                   offset, len);
5267         } else {
5268                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5269         }
5270         sctx->cur_inode_next_write_offset = offset + len;
5271 out:
5272         return ret;
5273 }
5274
5275 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5276                                struct btrfs_path *left_path,
5277                                struct btrfs_key *ekey)
5278 {
5279         int ret = 0;
5280         struct btrfs_key key;
5281         struct btrfs_path *path = NULL;
5282         struct extent_buffer *eb;
5283         int slot;
5284         struct btrfs_key found_key;
5285         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5286         u64 left_disknr;
5287         u64 right_disknr;
5288         u64 left_offset;
5289         u64 right_offset;
5290         u64 left_offset_fixed;
5291         u64 left_len;
5292         u64 right_len;
5293         u64 left_gen;
5294         u64 right_gen;
5295         u8 left_type;
5296         u8 right_type;
5297
5298         path = alloc_path_for_send();
5299         if (!path)
5300                 return -ENOMEM;
5301
5302         eb = left_path->nodes[0];
5303         slot = left_path->slots[0];
5304         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5305         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5306
5307         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5308                 ret = 0;
5309                 goto out;
5310         }
5311         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5312         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5313         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5314         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5315
5316         /*
5317          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5318          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5319          * extents that we iterate.
5320          *
5321          *       |-----L-----|
5322          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5323          *
5324          *       |-----L-----|
5325          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5326          *
5327          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5328          *       |-----L-----|
5329          * |-----------7-----------|-6-|
5330          *
5331          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5332          *       |-----L-----|
5333          * |-8-|
5334          * Nothing follows after 8.
5335          */
5336
5337         key.objectid = ekey->objectid;
5338         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5339         key.offset = ekey->offset;
5340         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5341         if (ret < 0)
5342                 goto out;
5343         if (ret) {
5344                 ret = 0;
5345                 goto out;
5346         }
5347
5348         /*
5349          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5350          */
5351         eb = path->nodes[0];
5352         slot = path->slots[0];
5353         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5354         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5355             found_key.type != key.type) {
5356                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5357                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5358                 goto out;
5359         }
5360
5361         /*
5362          * We're now on 2a, 2b or 7.
5363          */
5364         key = found_key;
5365         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5366                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5367                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5368                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5369                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5370                         ret = 0;
5371                         goto out;
5372                 }
5373
5374                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5375                         right_len = btrfs_file_extent_inline_len(eb, slot, ei);
5376                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5377                 } else {
5378                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5379                 }
5380
5381                 /*
5382                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5383                  * This may only happen on the first iteration.
5384                  */
5385                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5386                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5387                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5388                         goto out;
5389                 }
5390
5391                 /*
5392                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5393                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5394                  * condition for inline extents too). This should normally not
5395                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5396                  * compressed extent representing data with a size matching
5397                  * the page size (currently the same as sector size).
5398                  */
5399                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5400                         ret = 0;
5401                         goto out;
5402                 }
5403
5404                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5405                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5406                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5407
5408                 left_offset_fixed = left_offset;
5409                 if (key.offset < ekey->offset) {
5410                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5411                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5412                 } else {
5413                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5414                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5415                 }
5416
5417                 /*
5418                  * Check if we have the same extent.
5419                  */
5420                 if (left_disknr != right_disknr ||
5421                     left_offset_fixed != right_offset ||
5422                     left_gen != right_gen) {
5423                         ret = 0;
5424                         goto out;
5425                 }
5426
5427                 /*
5428                  * Go to the next extent.
5429                  */
5430                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5431                 if (ret < 0)
5432                         goto out;
5433                 if (!ret) {
5434                         eb = path->nodes[0];
5435                         slot = path->slots[0];
5436                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5437                 }
5438                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5439                     found_key.type != key.type) {
5440                         key.offset += right_len;
5441                         break;
5442                 }
5443                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5444                         ret = 0;
5445                         goto out;
5446                 }
5447                 key = found_key;
5448         }
5449
5450         /*
5451          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5452          * of the right side (treat as changed).
5453          */
5454         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5455                 ret = 1;
5456         else
5457                 ret = 0;
5458
5459
5460 out:
5461         btrfs_free_path(path);
5462         return ret;
5463 }
5464
5465 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5466 {
5467         struct btrfs_path *path;
5468         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5469         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5470         struct btrfs_key key;
5471         u64 extent_end;
5472         u8 type;
5473         int ret;
5474
5475         path = alloc_path_for_send();
5476         if (!path)
5477                 return -ENOMEM;
5478
5479         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5480
5481         key.objectid = sctx->cur_ino;
5482         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5483         key.offset = offset;
5484         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5485         if (ret < 0)
5486                 goto out;
5487         ret = 0;
5488         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5489         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5490                 goto out;
5491
5492         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5493                             struct btrfs_file_extent_item);
5494         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5495         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5496                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5497                                                         path->slots[0], fi);
5498                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5499                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5500         } else {
5501                 extent_end = key.offset +
5502                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5503         }
5504         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5505 out:
5506         btrfs_free_path(path);
5507         return ret;
5508 }
5509
5510 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5511                                    const u64 start,
5512                                    const u64 end)
5513 {
5514         struct btrfs_path *path;
5515         struct btrfs_key key;
5516         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5517         u64 search_start = start;
5518         int ret;
5519
5520         path = alloc_path_for_send();
5521         if (!path)
5522                 return -ENOMEM;
5523
5524         key.objectid = sctx->cur_ino;
5525         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5526         key.offset = search_start;
5527         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5528         if (ret < 0)
5529                 goto out;
5530         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5531                 path->slots[0]--;
5532
5533         while (search_start < end) {
5534                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5535                 int slot = path->slots[0];
5536                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5537                 u64 extent_end;
5538
5539                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5540                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5541                         if (ret < 0)
5542                                 goto out;
5543                         else if (ret > 0)
5544                                 break;
5545                         continue;
5546                 }
5547
5548                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5549                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5550                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5551                         goto next;
5552                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5553                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5554                     key.offset >= end)
5555                         break;
5556
5557                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5558                 if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
5559                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5560                         u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, fi);
5561
5562                         extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5563                                            root->fs_info->sectorsize);
5564                 } else {
5565                         extent_end = key.offset +
5566                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
5567                 }
5568                 if (extent_end <= start)
5569                         goto next;
5570                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5571                         search_start = extent_end;
5572                         goto next;
5573                 }
5574                 ret = 0;
5575                 goto out;
5576 next:
5577                 path->slots[0]++;
5578         }
5579         ret = 1;
5580 out:
5581         btrfs_free_path(path);
5582         return ret;
5583 }
5584
5585 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5586                            struct btrfs_key *key)
5587 {
5588         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5589         u64 extent_end;
5590         u8 type;
5591         int ret = 0;
5592
5593         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5594                 return 0;
5595
5596         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5597                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5598                 if (ret)
5599                         return ret;
5600         }
5601
5602         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5603                             struct btrfs_file_extent_item);
5604         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5605         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5606                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5607                                                         path->slots[0], fi);
5608                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5609                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5610         } else {
5611                 extent_end = key->offset +
5612                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5613         }
5614
5615         if (path->slots[0] == 0 &&
5616             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5617                 /*
5618                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5619                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5620                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5621                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5622                  * are located between these 2 leafs.
5623                  */
5624                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5625                 if (ret)
5626                         return ret;
5627         }
5628
5629         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5630                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5631                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5632                                               key->offset);
5633                 if (ret < 0)
5634                         return ret;
5635                 else if (ret == 0)
5636                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5637                 else
5638                         ret = 0;
5639         }
5640         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5641         return ret;
5642 }
5643
5644 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5645                           struct btrfs_path *path,
5646                           struct btrfs_key *key)
5647 {
5648         struct clone_root *found_clone = NULL;
5649         int ret = 0;
5650
5651         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5652                 return 0;
5653
5654         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5655                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5656                 if (ret < 0)
5657                         goto out;
5658                 if (ret) {
5659                         ret = 0;
5660                         goto out_hole;
5661                 }
5662         } else {
5663                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5664                 u8 type;
5665
5666                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5667                                     struct btrfs_file_extent_item);
5668                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5669                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5670                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5671                         /*
5672                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5673                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5674                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5675                          * the send spec.
5676                          */
5677                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5678                                 ret = 0;
5679                                 goto out;
5680                         }
5681
5682                         /* Have a hole, just skip it. */
5683                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5684                                 ret = 0;
5685                                 goto out;
5686                         }
5687                 }
5688         }
5689
5690         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5691                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5692         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5693                 goto out;
5694
5695         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5696         if (ret)
5697                 goto out;
5698 out_hole:
5699         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5700 out:
5701         return ret;
5702 }
5703
5704 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5705 {
5706         int ret;
5707         struct btrfs_root *root;
5708         struct btrfs_path *path;
5709         struct btrfs_key key;
5710         struct btrfs_key found_key;
5711         struct extent_buffer *eb;
5712         int slot;
5713
5714         root = sctx->send_root;
5715         path = alloc_path_for_send();
5716         if (!path)
5717                 return -ENOMEM;
5718
5719         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5720         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5721         key.offset = 0;
5722         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5723         if (ret < 0)
5724                 goto out;
5725
5726         while (1) {
5727                 eb = path->nodes[0];
5728                 slot = path->slots[0];
5729
5730                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5731                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5732                         if (ret < 0) {
5733                                 goto out;
5734                         } else if (ret > 0) {
5735                                 ret = 0;
5736                                 break;
5737                         }
5738                         continue;
5739                 }
5740
5741                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5742
5743                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5744                     found_key.type != key.type) {
5745                         ret = 0;
5746                         goto out;
5747                 }
5748
5749                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5750                 if (ret < 0)
5751                         goto out;
5752
5753                 path->slots[0]++;
5754         }
5755
5756 out:
5757         btrfs_free_path(path);
5758         return ret;
5759 }
5760
5761 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5762                                            int *pending_move,
5763                                            int *refs_processed)
5764 {
5765         int ret = 0;
5766
5767         if (sctx->cur_ino == 0)
5768                 goto out;
5769         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5770             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5771                 goto out;
5772         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5773                 goto out;
5774
5775         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5776         if (ret < 0)
5777                 goto out;
5778
5779         *refs_processed = 1;
5780 out:
5781         return ret;
5782 }
5783
5784 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5785 {
5786         int ret = 0;
5787         u64 left_mode;
5788         u64 left_uid;
5789         u64 left_gid;
5790         u64 right_mode;
5791         u64 right_uid;
5792         u64 right_gid;
5793         int need_chmod = 0;
5794         int need_chown = 0;
5795         int need_truncate = 1;
5796         int pending_move = 0;
5797         int refs_processed = 0;
5798
5799         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5800                                               &refs_processed);
5801         if (ret < 0)
5802                 goto out;
5803
5804         /*
5805          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5806          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5807          * inode into account.
5808          *
5809          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5810          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5811          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5812          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5813          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5814          * move/rename will be performed later.
5815          */
5816         if (refs_processed && !pending_move)
5817                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5818
5819         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5820                 goto out;
5821         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5822                 goto out;
5823
5824         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5825                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5826         if (ret < 0)
5827                 goto out;
5828
5829         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5830                 need_chown = 1;
5831                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5832                         need_chmod = 1;
5833                 if (sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size)
5834                         need_truncate = 0;
5835         } else {
5836                 u64 old_size;
5837
5838                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5839                                 &old_size, NULL, &right_mode, &right_uid,
5840                                 &right_gid, NULL);
5841                 if (ret < 0)
5842                         goto out;
5843
5844                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5845                         need_chown = 1;
5846                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5847                         need_chmod = 1;
5848                 if ((old_size == sctx->cur_inode_size) ||
5849                     (sctx->cur_inode_size > old_size &&
5850                      sctx->cur_inode_next_write_offset == sctx->cur_inode_size))
5851                         need_truncate = 0;
5852         }
5853
5854         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5855                 if (need_send_hole(sctx)) {
5856                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5857                             sctx->cur_inode_last_extent <
5858                             sctx->cur_inode_size) {
5859                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5860                                 if (ret)
5861                                         goto out;
5862                         }
5863                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5864                             sctx->cur_inode_size) {
5865                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5866                                 if (ret)
5867                                         goto out;
5868                         }
5869                 }
5870                 if (need_truncate) {
5871                         ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino,
5872                                             sctx->cur_inode_gen,
5873                                             sctx->cur_inode_size);
5874                         if (ret < 0)
5875                                 goto out;
5876                 }
5877         }
5878
5879         if (need_chown) {
5880                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5881                                 left_uid, left_gid);
5882                 if (ret < 0)
5883                         goto out;
5884         }
5885         if (need_chmod) {
5886                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5887                                 left_mode);
5888                 if (ret < 0)
5889                         goto out;
5890         }
5891
5892         /*
5893          * If other directory inodes depended on our current directory
5894          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5895          */
5896         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5897                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5898                 if (ret)
5899                         goto out;
5900                 /*
5901                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5902                  * changed between the two trees as we have done changes to
5903                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5904                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5905                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5906                  */
5907                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5908                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5909                 if (ret < 0)
5910                         goto out;
5911         }
5912
5913 out:
5914         return ret;
5915 }
5916
5917 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
5918                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5919 {
5920         int ret = 0;
5921         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
5922         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
5923         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
5924         u64 left_gen = 0;
5925         u64 right_gen = 0;
5926
5927         sctx->cur_ino = key->objectid;
5928         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5929         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
5930         sctx->cur_inode_next_write_offset = 0;
5931
5932         /*
5933          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
5934          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
5935          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
5936          */
5937         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
5938
5939         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
5940             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5941                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
5942                                 sctx->left_path->slots[0],
5943                                 struct btrfs_inode_item);
5944                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
5945                                 left_ii);
5946         } else {
5947                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5948                                 sctx->right_path->slots[0],
5949                                 struct btrfs_inode_item);
5950                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5951                                 right_ii);
5952         }
5953         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5954                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5955                                 sctx->right_path->slots[0],
5956                                 struct btrfs_inode_item);
5957
5958                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5959                                 right_ii);
5960
5961                 /*
5962                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
5963                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
5964                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
5965                  */
5966                 if (left_gen != right_gen &&
5967                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5968                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
5969         }
5970
5971         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
5972                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5973                 sctx->cur_inode_new = 1;
5974                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
5975                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5976                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5977                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5978                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5979                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5980                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5981                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5982                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5983         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
5984                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5985                 sctx->cur_inode_new = 0;
5986                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
5987                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5988                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5989                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5990                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5991         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5992                 /*
5993                  * We need to do some special handling in case the inode was
5994                  * reported as changed with a changed generation number. This
5995                  * means that the original inode was deleted and new inode
5996                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
5997                  * deleted and the new one as new.
5998                  */
5999                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
6000                         /*
6001                          * First, process the inode as if it was deleted.
6002                          */
6003                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
6004                         sctx->cur_inode_new = 0;
6005                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
6006                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6007                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6008                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6009                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
6010                         ret = process_all_refs(sctx,
6011                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
6012                         if (ret < 0)
6013                                 goto out;
6014
6015                         /*
6016                          * Now process the inode as if it was new.
6017                          */
6018                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6019                         sctx->cur_inode_new = 1;
6020                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6021                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6022                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6023                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6024                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6025                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6026                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6027                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6028                         if (ret < 0)
6029                                 goto out;
6030
6031                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6032                         if (ret < 0)
6033                                 goto out;
6034                         /*
6035                          * Advance send_progress now as we did not get into
6036                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6037                          */
6038                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6039
6040                         /*
6041                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6042                          * they were all new.
6043                          */
6044                         ret = process_all_extents(sctx);
6045                         if (ret < 0)
6046                                 goto out;
6047                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6048                         if (ret < 0)
6049                                 goto out;
6050                 } else {
6051                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6052                         sctx->cur_inode_new = 0;
6053                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6054                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6055                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6056                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6057                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6058                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6059                 }
6060         }
6061
6062 out:
6063         return ret;
6064 }
6065
6066 /*
6067  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6068  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6069  * first and later process them in process_recorded_refs.
6070  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6071  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6072  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6073  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6074  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6075  */
6076 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6077                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6078 {
6079         int ret = 0;
6080
6081         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6082                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6083                 return -EIO;
6084         }
6085
6086         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6087             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6088                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6089                         ret = record_new_ref(sctx);
6090                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6091                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6092                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6093                         ret = record_changed_ref(sctx);
6094         }
6095
6096         return ret;
6097 }
6098
6099 /*
6100  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6101  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6102  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6103  */
6104 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6105                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6106 {
6107         int ret = 0;
6108
6109         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6110                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6111                 return -EIO;
6112         }
6113
6114         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6115                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6116                         ret = process_new_xattr(sctx);
6117                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6118                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6119                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6120                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6121         }
6122
6123         return ret;
6124 }
6125
6126 /*
6127  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6128  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6129  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6130  */
6131 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6132                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6133 {
6134         int ret = 0;
6135
6136         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6137
6138                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6139                         struct extent_buffer *leaf_l;
6140                         struct extent_buffer *leaf_r;
6141                         struct btrfs_file_extent_item *ei_l;
6142                         struct btrfs_file_extent_item *ei_r;
6143
6144                         leaf_l = sctx->left_path->nodes[0];
6145                         leaf_r = sctx->right_path->nodes[0];
6146                         ei_l = btrfs_item_ptr(leaf_l,
6147                                               sctx->left_path->slots[0],
6148                                               struct btrfs_file_extent_item);
6149                         ei_r = btrfs_item_ptr(leaf_r,
6150                                               sctx->right_path->slots[0],
6151                                               struct btrfs_file_extent_item);
6152
6153                         /*
6154                          * We may have found an extent item that has changed
6155                          * only its disk_bytenr field and the corresponding
6156                          * inode item was not updated. This case happens due to
6157                          * very specific timings during relocation when a leaf
6158                          * that contains file extent items is COWed while
6159                          * relocation is ongoing and its in the stage where it
6160                          * updates data pointers. So when this happens we can
6161                          * safely ignore it since we know it's the same extent,
6162                          * but just at different logical and physical locations
6163                          * (when an extent is fully replaced with a new one, we
6164                          * know the generation number must have changed too,
6165                          * since snapshot creation implies committing the current
6166                          * transaction, and the inode item must have been updated
6167                          * as well).
6168                          * This replacement of the disk_bytenr happens at
6169                          * relocation.c:replace_file_extents() through
6170                          * relocation.c:btrfs_reloc_cow_block().
6171                          */
6172                         if (btrfs_file_extent_generation(leaf_l, ei_l) ==
6173                             btrfs_file_extent_generation(leaf_r, ei_r) &&
6174                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6175                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6176                             btrfs_file_extent_compression(leaf_l, ei_l) ==
6177                             btrfs_file_extent_compression(leaf_r, ei_r) &&
6178                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_l, ei_l) ==
6179                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_r, ei_r) &&
6180                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_l, ei_l) ==
6181                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_r, ei_r) &&
6182                             btrfs_file_extent_type(leaf_l, ei_l) ==
6183                             btrfs_file_extent_type(leaf_r, ei_r) &&
6184                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_l, ei_l) !=
6185                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_r, ei_r) &&
6186                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6187                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6188                             btrfs_file_extent_offset(leaf_l, ei_l) ==
6189                             btrfs_file_extent_offset(leaf_r, ei_r) &&
6190                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6191                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_r, ei_r))
6192                                 return 0;
6193                 }
6194
6195                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "extent");
6196                 return -EIO;
6197         }
6198
6199         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6200                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6201                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6202                                         sctx->cmp_key);
6203         }
6204
6205         return ret;
6206 }
6207
6208 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6209 {
6210         u64 orig_gen, new_gen;
6211         int ret;
6212
6213         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6214                              NULL, NULL);
6215         if (ret)
6216                 return ret;
6217
6218         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6219                              NULL, NULL, NULL);
6220         if (ret)
6221                 return ret;
6222
6223         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6224 }
6225
6226 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6227                         struct btrfs_key *key)
6228 {
6229         struct btrfs_inode_extref *extref;
6230         struct extent_buffer *leaf;
6231         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6232         unsigned long ptr;
6233         u32 item_size;
6234         u32 cur_offset = 0;
6235         int ref_name_len;
6236         int ret = 0;
6237
6238         /* Easy case, just check this one dirid */
6239         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6240                 dirid = key->offset;
6241
6242                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6243                 goto out;
6244         }
6245
6246         leaf = path->nodes[0];
6247         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6248         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6249         while (cur_offset < item_size) {
6250                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6251                                                        cur_offset);
6252                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6253                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6254                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6255                 if (dirid == last_dirid)
6256                         continue;
6257                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6258                 if (ret)
6259                         break;
6260                 last_dirid = dirid;
6261         }
6262 out:
6263         return ret;
6264 }
6265
6266 /*
6267  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6268  * changed_xxx functions.
6269  */
6270 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6271                       struct btrfs_path *right_path,
6272                       struct btrfs_key *key,
6273                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6274                       void *ctx)
6275 {
6276         int ret = 0;
6277         struct send_ctx *sctx = ctx;
6278
6279         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6280                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6281                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6282                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6283                         if (!ret)
6284                                 return 0;
6285                         if (ret < 0)
6286                                 return ret;
6287                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6288                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6289                 } else {
6290                         return 0;
6291                 }
6292                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6293                 ret = 0;
6294         }
6295
6296         sctx->left_path = left_path;
6297         sctx->right_path = right_path;
6298         sctx->cmp_key = key;
6299
6300         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6301         if (ret < 0)
6302                 goto out;
6303
6304         /* Ignore non-FS objects */
6305         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6306             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6307                 goto out;
6308
6309         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
6310                 ret = changed_inode(sctx, result);
6311         else if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6312                  key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6313                 ret = changed_ref(sctx, result);
6314         else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6315                 ret = changed_xattr(sctx, result);
6316         else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6317                 ret = changed_extent(sctx, result);
6318
6319 out:
6320         return ret;
6321 }
6322
6323 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6324 {
6325         int ret;
6326         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6327         struct btrfs_key key;
6328         struct btrfs_key found_key;
6329         struct btrfs_path *path;
6330         struct extent_buffer *eb;
6331         int slot;
6332
6333         path = alloc_path_for_send();
6334         if (!path)
6335                 return -ENOMEM;
6336
6337         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6338         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6339         key.offset = 0;
6340
6341         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6342         if (ret < 0)
6343                 goto out;
6344         if (ret)
6345                 goto out_finish;
6346
6347         while (1) {
6348                 eb = path->nodes[0];
6349                 slot = path->slots[0];
6350                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
6351
6352                 ret = changed_cb(path, NULL, &found_key,
6353                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6354                 if (ret < 0)
6355                         goto out;
6356
6357                 key.objectid = found_key.objectid;
6358                 key.type = found_key.type;
6359                 key.offset = found_key.offset + 1;
6360
6361                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6362                 if (ret < 0)
6363                         goto out;
6364                 if (ret) {
6365                         ret  = 0;
6366                         break;
6367                 }
6368         }
6369
6370 out_finish:
6371         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6372
6373 out:
6374         btrfs_free_path(path);
6375         return ret;
6376 }
6377
6378 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6379 {
6380         int ret;
6381
6382         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6383                 ret = send_header(sctx);
6384                 if (ret < 0)
6385                         goto out;
6386         }
6387
6388         ret = send_subvol_begin(sctx);
6389         if (ret < 0)
6390                 goto out;
6391
6392         if (sctx->parent_root) {
6393                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
6394                                 changed_cb, sctx);
6395                 if (ret < 0)
6396                         goto out;
6397                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6398                 if (ret < 0)
6399                         goto out;
6400         } else {
6401                 ret = full_send_tree(sctx);
6402                 if (ret < 0)
6403                         goto out;
6404         }
6405
6406 out:
6407         free_recorded_refs(sctx);
6408         return ret;
6409 }
6410
6411 /*
6412  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6413  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6414  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6415  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6416  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6417  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6418  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6419  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6420  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6421  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6422  * current root) or not.
6423  */
6424 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6425 {
6426         int i;
6427         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6428
6429 again:
6430         if (sctx->parent_root &&
6431             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6432                 goto commit_trans;
6433
6434         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6435                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6436                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6437                         goto commit_trans;
6438
6439         if (trans)
6440                 return btrfs_end_transaction(trans);
6441
6442         return 0;
6443
6444 commit_trans:
6445         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6446         if (!trans) {
6447                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6448                 if (IS_ERR(trans))
6449                         return PTR_ERR(trans);
6450                 goto again;
6451         }
6452
6453         return btrfs_commit_transaction(trans);
6454 }
6455
6456 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
6457 {
6458         spin_lock(&root->root_item_lock);
6459         root->send_in_progress--;
6460         /*
6461          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
6462          * can't blindly reset it to 0.
6463          */
6464         if (root->send_in_progress < 0)
6465                 btrfs_err(root->fs_info,
6466                           "send_in_progres unbalanced %d root %llu",
6467                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
6468         spin_unlock(&root->root_item_lock);
6469 }
6470
6471 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
6472 {
6473         int ret = 0;
6474         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
6475         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6476         struct btrfs_root *clone_root;
6477         struct btrfs_key key;
6478         struct send_ctx *sctx = NULL;
6479         u32 i;
6480         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
6481         int clone_sources_to_rollback = 0;
6482         unsigned alloc_size;
6483         int sort_clone_roots = 0;
6484         int index;
6485
6486         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6487                 return -EPERM;
6488
6489         /*
6490          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
6491          * making it RW. This also protects against deletion.
6492          */
6493         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
6494         send_root->send_in_progress++;
6495         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
6496
6497         /*
6498          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
6499          * by the time we get here.
6500          */
6501         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
6502
6503         /*
6504          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
6505          * not RO.
6506          */
6507         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
6508                 ret = -EPERM;
6509                 goto out;
6510         }
6511
6512         /*
6513          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
6514          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
6515          * access_ok.
6516          */
6517         if (arg->clone_sources_count >
6518             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
6519                 ret = -EINVAL;
6520                 goto out;
6521         }
6522
6523         if (!access_ok(VERIFY_READ, arg->clone_sources,
6524                         sizeof(*arg->clone_sources) *
6525                         arg->clone_sources_count)) {
6526                 ret = -EFAULT;
6527                 goto out;
6528         }
6529
6530         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
6531                 ret = -EINVAL;
6532                 goto out;
6533         }
6534
6535         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
6536         if (!sctx) {
6537                 ret = -ENOMEM;
6538                 goto out;
6539         }
6540
6541         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
6542         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
6543         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
6544         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
6545
6546         sctx->flags = arg->flags;
6547
6548         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
6549         if (!sctx->send_filp) {
6550                 ret = -EBADF;
6551                 goto out;
6552         }
6553
6554         sctx->send_root = send_root;
6555         /*
6556          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
6557          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
6558          */
6559         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
6560                 ret = -EPERM;
6561                 goto out;
6562         }
6563
6564         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
6565
6566         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
6567         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
6568         if (!sctx->send_buf) {
6569                 ret = -ENOMEM;
6570                 goto out;
6571         }
6572
6573         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
6574         if (!sctx->read_buf) {
6575                 ret = -ENOMEM;
6576                 goto out;
6577         }
6578
6579         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
6580         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
6581         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
6582
6583         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
6584
6585         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6586         if (!sctx->clone_roots) {
6587                 ret = -ENOMEM;
6588                 goto out;
6589         }
6590
6591         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
6592
6593         if (arg->clone_sources_count) {
6594                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6595                 if (!clone_sources_tmp) {
6596                         ret = -ENOMEM;
6597                         goto out;
6598                 }
6599
6600                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
6601                                 alloc_size);
6602                 if (ret) {
6603                         ret = -EFAULT;
6604                         goto out;
6605                 }
6606
6607                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
6608                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
6609                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6610                         key.offset = (u64)-1;
6611
6612                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6613
6614                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6615                         if (IS_ERR(clone_root)) {
6616                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6617                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
6618                                 goto out;
6619                         }
6620                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
6621                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
6622                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
6623                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6624                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6625                                 ret = -EPERM;
6626                                 goto out;
6627                         }
6628                         clone_root->send_in_progress++;
6629                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6630                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6631
6632                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
6633                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
6634                 }
6635                 kvfree(clone_sources_tmp);
6636                 clone_sources_tmp = NULL;
6637         }
6638
6639         if (arg->parent_root) {
6640                 key.objectid = arg->parent_root;
6641                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6642                 key.offset = (u64)-1;
6643
6644                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6645
6646                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6647                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
6648                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6649                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
6650                         goto out;
6651                 }
6652
6653                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6654                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
6655                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
6656                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
6657                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6658                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6659                         ret = -EPERM;
6660                         goto out;
6661                 }
6662                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6663
6664                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6665         }
6666
6667         /*
6668          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
6669          * is behind the current send position. This is checked while searching
6670          * for possible clone sources.
6671          */
6672         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
6673
6674         /* We do a bsearch later */
6675         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
6676                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
6677                         NULL);
6678         sort_clone_roots = 1;
6679
6680         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
6681         if (ret)
6682                 goto out;
6683
6684         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
6685         ret = send_subvol(sctx);
6686         current->journal_info = NULL;
6687         if (ret < 0)
6688                 goto out;
6689
6690         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
6691                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
6692                 if (ret < 0)
6693                         goto out;
6694                 ret = send_cmd(sctx);
6695                 if (ret < 0)
6696                         goto out;
6697         }
6698
6699 out:
6700         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
6701         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
6702                 struct rb_node *n;
6703                 struct pending_dir_move *pm;
6704
6705                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
6706                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
6707                 while (!list_empty(&pm->list)) {
6708                         struct pending_dir_move *pm2;
6709
6710                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
6711                                                struct pending_dir_move, list);
6712                         free_pending_move(sctx, pm2);
6713                 }
6714                 free_pending_move(sctx, pm);
6715         }
6716
6717         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
6718         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
6719                 struct rb_node *n;
6720                 struct waiting_dir_move *dm;
6721
6722                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
6723                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
6724                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
6725                 kfree(dm);
6726         }
6727
6728         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
6729         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
6730                 struct rb_node *n;
6731                 struct orphan_dir_info *odi;
6732
6733                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
6734                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
6735                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
6736         }
6737
6738         if (sort_clone_roots) {
6739                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6740                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6741                                         sctx->clone_roots[i].root);
6742         } else {
6743                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
6744                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6745                                         sctx->clone_roots[i].root);
6746
6747                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
6748         }
6749         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
6750                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
6751
6752         kvfree(clone_sources_tmp);
6753
6754         if (sctx) {
6755                 if (sctx->send_filp)
6756                         fput(sctx->send_filp);
6757
6758                 kvfree(sctx->clone_roots);
6759                 kvfree(sctx->send_buf);
6760                 kvfree(sctx->read_buf);
6761
6762                 name_cache_free(sctx);
6763
6764                 kfree(sctx);
6765         }
6766
6767         return ret;
6768 }