Btrfs: send, improve clone range
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / send.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/bsearch.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/file.h>
9 #include <linux/sort.h>
10 #include <linux/mount.h>
11 #include <linux/xattr.h>
12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
13 #include <linux/radix-tree.h>
14 #include <linux/vmalloc.h>
15 #include <linux/string.h>
16 #include <linux/compat.h>
17 #include <linux/crc32c.h>
18
19 #include "send.h"
20 #include "backref.h"
21 #include "locking.h"
22 #include "disk-io.h"
23 #include "btrfs_inode.h"
24 #include "transaction.h"
25 #include "compression.h"
26
27 /*
28  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
29  * It reallocates the internal buffer on demand.
30  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
31  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
32  * unreversed if needed.
33  */
34 struct fs_path {
35         union {
36                 struct {
37                         char *start;
38                         char *end;
39
40                         char *buf;
41                         unsigned short buf_len:15;
42                         unsigned short reversed:1;
43                         char inline_buf[];
44                 };
45                 /*
46                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
47                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
48                  * a allocation later during send.
49                  */
50                 char pad[256];
51         };
52 };
53 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
54         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
55
56
57 /* reused for each extent */
58 struct clone_root {
59         struct btrfs_root *root;
60         u64 ino;
61         u64 offset;
62
63         u64 found_refs;
64 };
65
66 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
67 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
68
69 struct send_ctx {
70         struct file *send_filp;
71         loff_t send_off;
72         char *send_buf;
73         u32 send_size;
74         u32 send_max_size;
75         u64 total_send_size;
76         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
77         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
78
79         struct btrfs_root *send_root;
80         struct btrfs_root *parent_root;
81         struct clone_root *clone_roots;
82         int clone_roots_cnt;
83
84         /* current state of the compare_tree call */
85         struct btrfs_path *left_path;
86         struct btrfs_path *right_path;
87         struct btrfs_key *cmp_key;
88
89         /*
90          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
91          * these are the values from the deleted inode.
92          */
93         u64 cur_ino;
94         u64 cur_inode_gen;
95         int cur_inode_new;
96         int cur_inode_new_gen;
97         int cur_inode_deleted;
98         u64 cur_inode_size;
99         u64 cur_inode_mode;
100         u64 cur_inode_rdev;
101         u64 cur_inode_last_extent;
102         u64 cur_inode_next_write_offset;
103         bool ignore_cur_inode;
104
105         u64 send_progress;
106
107         struct list_head new_refs;
108         struct list_head deleted_refs;
109
110         struct radix_tree_root name_cache;
111         struct list_head name_cache_list;
112         int name_cache_size;
113
114         struct file_ra_state ra;
115
116         char *read_buf;
117
118         /*
119          * We process inodes by their increasing order, so if before an
120          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
121          * directories such that a directory with a lower inode number was
122          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
123          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
124          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
125          * must process the directory with higher inode number first, then
126          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
127          * number. Example follows.
128          *
129          * Tree state when the first send was performed:
130          *
131          * .
132          * |-- a                   (ino 257)
133          *     |-- b               (ino 258)
134          *         |
135          *         |
136          *         |-- c           (ino 259)
137          *         |   |-- d       (ino 260)
138          *         |
139          *         |-- c2          (ino 261)
140          *
141          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
142          *
143          * .
144          * |-- a                   (ino 257)
145          *     |-- b               (ino 258)
146          *         |-- c2          (ino 261)
147          *             |-- d2      (ino 260)
148          *                 |-- cc  (ino 259)
149          *
150          * The sequence of steps that lead to the second state was:
151          *
152          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
153          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
154          *
155          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
156          * before we move "d", which has higher inode number.
157          *
158          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
159          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
160          */
161
162         /* Indexed by parent directory inode number. */
163         struct rb_root pending_dir_moves;
164
165         /*
166          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
167          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
168          * own move/rename can be performed.
169          */
170         struct rb_root waiting_dir_moves;
171
172         /*
173          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
174          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
175          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
176          * is performed. Example:
177          *
178          * Parent snapshot:
179          *
180          * .                        (ino 256)
181          * |-- a/                   (ino 257)
182          *     |-- b/               (ino 258)
183          *         |-- c/           (ino 259)
184          *         |   |-- x/       (ino 260)
185          *         |
186          *         |-- y/           (ino 261)
187          *
188          * Send snapshot:
189          *
190          * .                        (ino 256)
191          * |-- a/                   (ino 257)
192          *     |-- b/               (ino 258)
193          *         |-- YY/          (ino 261)
194          *              |-- x/      (ino 260)
195          *
196          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
197          * rm -f /a/b/c/foo.txt
198          * mv /a/b/y /a/b/YY
199          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
200          * rmdir /a/b/c
201          *
202          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
203          * parent is processed (as explained above), but all other operations
204          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
205          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
206          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
207          * memorize that name.
208          *
209          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
210          */
211         struct rb_root orphan_dirs;
212 };
213
214 struct pending_dir_move {
215         struct rb_node node;
216         struct list_head list;
217         u64 parent_ino;
218         u64 ino;
219         u64 gen;
220         struct list_head update_refs;
221 };
222
223 struct waiting_dir_move {
224         struct rb_node node;
225         u64 ino;
226         /*
227          * There might be some directory that could not be removed because it
228          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
229          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
230          */
231         u64 rmdir_ino;
232         bool orphanized;
233 };
234
235 struct orphan_dir_info {
236         struct rb_node node;
237         u64 ino;
238         u64 gen;
239         u64 last_dir_index_offset;
240 };
241
242 struct name_cache_entry {
243         struct list_head list;
244         /*
245          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
246          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
247          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
248          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
249          * entries where two entries have the same inum but different
250          * generations.
251          */
252         struct list_head radix_list;
253         u64 ino;
254         u64 gen;
255         u64 parent_ino;
256         u64 parent_gen;
257         int ret;
258         int need_later_update;
259         int name_len;
260         char name[];
261 };
262
263 __cold
264 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
265                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
266                                         const char *what)
267 {
268         const char *result_string;
269
270         switch (result) {
271         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
272                 result_string = "new";
273                 break;
274         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
275                 result_string = "deleted";
276                 break;
277         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
278                 result_string = "updated";
279                 break;
280         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
281                 ASSERT(0);
282                 result_string = "unchanged";
283                 break;
284         default:
285                 ASSERT(0);
286                 result_string = "unexpected";
287         }
288
289         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
290                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
291                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
292                   sctx->send_root->root_key.objectid,
293                   (sctx->parent_root ?
294                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
295 }
296
297 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
298
299 static struct waiting_dir_move *
300 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
301
302 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
303
304 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
305 {
306         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
307                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
308                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
309 }
310
311 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
312 {
313         if (p->reversed) {
314                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
315                 p->end = p->start;
316                 *p->start = 0;
317         } else {
318                 p->start = p->buf;
319                 p->end = p->start;
320                 *p->start = 0;
321         }
322 }
323
324 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
325 {
326         struct fs_path *p;
327
328         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
329         if (!p)
330                 return NULL;
331         p->reversed = 0;
332         p->buf = p->inline_buf;
333         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
334         fs_path_reset(p);
335         return p;
336 }
337
338 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
339 {
340         struct fs_path *p;
341
342         p = fs_path_alloc();
343         if (!p)
344                 return NULL;
345         p->reversed = 1;
346         fs_path_reset(p);
347         return p;
348 }
349
350 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
351 {
352         if (!p)
353                 return;
354         if (p->buf != p->inline_buf)
355                 kfree(p->buf);
356         kfree(p);
357 }
358
359 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
360 {
361         return p->end - p->start;
362 }
363
364 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
365 {
366         char *tmp_buf;
367         int path_len;
368         int old_buf_len;
369
370         len++;
371
372         if (p->buf_len >= len)
373                 return 0;
374
375         if (len > PATH_MAX) {
376                 WARN_ON(1);
377                 return -ENOMEM;
378         }
379
380         path_len = p->end - p->start;
381         old_buf_len = p->buf_len;
382
383         /*
384          * First time the inline_buf does not suffice
385          */
386         if (p->buf == p->inline_buf) {
387                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
388                 if (tmp_buf)
389                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
390         } else {
391                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
392         }
393         if (!tmp_buf)
394                 return -ENOMEM;
395         p->buf = tmp_buf;
396         /*
397          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
398          * happen most of the time
399          */
400         p->buf_len = ksize(p->buf);
401
402         if (p->reversed) {
403                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
404                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
405                 p->start = p->end - path_len;
406                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
407         } else {
408                 p->start = p->buf;
409                 p->end = p->start + path_len;
410         }
411         return 0;
412 }
413
414 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
415                                    char **prepared)
416 {
417         int ret;
418         int new_len;
419
420         new_len = p->end - p->start + name_len;
421         if (p->start != p->end)
422                 new_len++;
423         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
424         if (ret < 0)
425                 goto out;
426
427         if (p->reversed) {
428                 if (p->start != p->end)
429                         *--p->start = '/';
430                 p->start -= name_len;
431                 *prepared = p->start;
432         } else {
433                 if (p->start != p->end)
434                         *p->end++ = '/';
435                 *prepared = p->end;
436                 p->end += name_len;
437                 *p->end = 0;
438         }
439
440 out:
441         return ret;
442 }
443
444 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
445 {
446         int ret;
447         char *prepared;
448
449         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
450         if (ret < 0)
451                 goto out;
452         memcpy(prepared, name, name_len);
453
454 out:
455         return ret;
456 }
457
458 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
459 {
460         int ret;
461         char *prepared;
462
463         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
464         if (ret < 0)
465                 goto out;
466         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
467
468 out:
469         return ret;
470 }
471
472 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
473                                           struct extent_buffer *eb,
474                                           unsigned long off, int len)
475 {
476         int ret;
477         char *prepared;
478
479         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
480         if (ret < 0)
481                 goto out;
482
483         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
484
485 out:
486         return ret;
487 }
488
489 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
490 {
491         int ret;
492
493         p->reversed = from->reversed;
494         fs_path_reset(p);
495
496         ret = fs_path_add_path(p, from);
497
498         return ret;
499 }
500
501
502 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
503 {
504         char *tmp;
505         int len;
506
507         if (!p->reversed)
508                 return;
509
510         tmp = p->start;
511         len = p->end - p->start;
512         p->start = p->buf;
513         p->end = p->start + len;
514         memmove(p->start, tmp, len + 1);
515         p->reversed = 0;
516 }
517
518 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
519 {
520         struct btrfs_path *path;
521
522         path = btrfs_alloc_path();
523         if (!path)
524                 return NULL;
525         path->search_commit_root = 1;
526         path->skip_locking = 1;
527         path->need_commit_sem = 1;
528         return path;
529 }
530
531 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
532 {
533         int ret;
534         u32 pos = 0;
535
536         while (pos < len) {
537                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
538                 /* TODO handle that correctly */
539                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
540                         continue;
541                 }*/
542                 if (ret < 0)
543                         return ret;
544                 if (ret == 0) {
545                         return -EIO;
546                 }
547                 pos += ret;
548         }
549
550         return 0;
551 }
552
553 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
554 {
555         struct btrfs_tlv_header *hdr;
556         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
557         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
558
559         if (unlikely(left < total_len))
560                 return -EOVERFLOW;
561
562         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
563         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
564         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
565         memcpy(hdr + 1, data, len);
566         sctx->send_size += total_len;
567
568         return 0;
569 }
570
571 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
572         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
573                         u##bits attr, u##bits value)                    \
574         {                                                               \
575                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
576                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
577         }
578
579 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
580
581 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
582                           const char *str, int len)
583 {
584         if (len == -1)
585                 len = strlen(str);
586         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
587 }
588
589 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
590                         const u8 *uuid)
591 {
592         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
593 }
594
595 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
596                                   struct extent_buffer *eb,
597                                   struct btrfs_timespec *ts)
598 {
599         struct btrfs_timespec bts;
600         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
601         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
602 }
603
604
605 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
606         do { \
607                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
608                 if (ret < 0) \
609                         goto tlv_put_failure; \
610         } while (0)
611
612 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
613         do { \
614                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
615                 if (ret < 0) \
616                         goto tlv_put_failure; \
617         } while (0)
618
619 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
620 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
621 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
622 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
623 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
624         do { \
625                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
626                 if (ret < 0) \
627                         goto tlv_put_failure; \
628         } while (0)
629 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
630         do { \
631                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
632                         p->end - p->start); \
633                 if (ret < 0) \
634                         goto tlv_put_failure; \
635         } while(0)
636 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
637         do { \
638                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
639                 if (ret < 0) \
640                         goto tlv_put_failure; \
641         } while (0)
642 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
643         do { \
644                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
645                 if (ret < 0) \
646                         goto tlv_put_failure; \
647         } while (0)
648
649 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
650 {
651         struct btrfs_stream_header hdr;
652
653         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
654         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
655
656         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
657                                         &sctx->send_off);
658 }
659
660 /*
661  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
662  */
663 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
664 {
665         struct btrfs_cmd_header *hdr;
666
667         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
668                 return -EINVAL;
669
670         BUG_ON(sctx->send_size);
671
672         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
673         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
674         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
675
676         return 0;
677 }
678
679 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
680 {
681         int ret;
682         struct btrfs_cmd_header *hdr;
683         u32 crc;
684
685         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
686         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
687         hdr->crc = 0;
688
689         crc = crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
690         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
691
692         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
693                                         &sctx->send_off);
694
695         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
696         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
697         sctx->send_size = 0;
698
699         return ret;
700 }
701
702 /*
703  * Sends a move instruction to user space
704  */
705 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
706                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
707 {
708         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
709         int ret;
710
711         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
712
713         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
714         if (ret < 0)
715                 goto out;
716
717         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
718         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
719
720         ret = send_cmd(sctx);
721
722 tlv_put_failure:
723 out:
724         return ret;
725 }
726
727 /*
728  * Sends a link instruction to user space
729  */
730 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
731                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
732 {
733         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
734         int ret;
735
736         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
737
738         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
739         if (ret < 0)
740                 goto out;
741
742         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
743         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
744
745         ret = send_cmd(sctx);
746
747 tlv_put_failure:
748 out:
749         return ret;
750 }
751
752 /*
753  * Sends an unlink instruction to user space
754  */
755 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
756 {
757         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
758         int ret;
759
760         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
761
762         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
763         if (ret < 0)
764                 goto out;
765
766         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
767
768         ret = send_cmd(sctx);
769
770 tlv_put_failure:
771 out:
772         return ret;
773 }
774
775 /*
776  * Sends a rmdir instruction to user space
777  */
778 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
779 {
780         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
781         int ret;
782
783         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
784
785         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
786         if (ret < 0)
787                 goto out;
788
789         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
790
791         ret = send_cmd(sctx);
792
793 tlv_put_failure:
794 out:
795         return ret;
796 }
797
798 /*
799  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
800  */
801 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
802                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
803                           u64 *gid, u64 *rdev)
804 {
805         int ret;
806         struct btrfs_inode_item *ii;
807         struct btrfs_key key;
808
809         key.objectid = ino;
810         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
811         key.offset = 0;
812         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
813         if (ret) {
814                 if (ret > 0)
815                         ret = -ENOENT;
816                 return ret;
817         }
818
819         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
820                         struct btrfs_inode_item);
821         if (size)
822                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
823         if (gen)
824                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
825         if (mode)
826                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
827         if (uid)
828                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
829         if (gid)
830                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
831         if (rdev)
832                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
833
834         return ret;
835 }
836
837 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
838                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
839                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
840                           u64 *rdev)
841 {
842         struct btrfs_path *path;
843         int ret;
844
845         path = alloc_path_for_send();
846         if (!path)
847                 return -ENOMEM;
848         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
849                                rdev);
850         btrfs_free_path(path);
851         return ret;
852 }
853
854 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
855                                    struct fs_path *p,
856                                    void *ctx);
857
858 /*
859  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
860  * btrfs_inode_extref.
861  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
862  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
863  *
864  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
865  */
866 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
867                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
868                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
869 {
870         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
871         struct btrfs_item *item;
872         struct btrfs_inode_ref *iref;
873         struct btrfs_inode_extref *extref;
874         struct btrfs_path *tmp_path;
875         struct fs_path *p;
876         u32 cur = 0;
877         u32 total;
878         int slot = path->slots[0];
879         u32 name_len;
880         char *start;
881         int ret = 0;
882         int num = 0;
883         int index;
884         u64 dir;
885         unsigned long name_off;
886         unsigned long elem_size;
887         unsigned long ptr;
888
889         p = fs_path_alloc_reversed();
890         if (!p)
891                 return -ENOMEM;
892
893         tmp_path = alloc_path_for_send();
894         if (!tmp_path) {
895                 fs_path_free(p);
896                 return -ENOMEM;
897         }
898
899
900         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
901                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
902                                                     struct btrfs_inode_ref);
903                 item = btrfs_item_nr(slot);
904                 total = btrfs_item_size(eb, item);
905                 elem_size = sizeof(*iref);
906         } else {
907                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
908                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
909                 elem_size = sizeof(*extref);
910         }
911
912         while (cur < total) {
913                 fs_path_reset(p);
914
915                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
916                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
917                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
918                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
919                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
920                         dir = found_key->offset;
921                 } else {
922                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
923                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
924                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
925                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
926                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
927                 }
928
929                 if (resolve) {
930                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
931                                                   name_off, eb, dir,
932                                                   p->buf, p->buf_len);
933                         if (IS_ERR(start)) {
934                                 ret = PTR_ERR(start);
935                                 goto out;
936                         }
937                         if (start < p->buf) {
938                                 /* overflow , try again with larger buffer */
939                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
940                                                 p->buf_len + p->buf - start);
941                                 if (ret < 0)
942                                         goto out;
943                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
944                                                           name_len, name_off,
945                                                           eb, dir,
946                                                           p->buf, p->buf_len);
947                                 if (IS_ERR(start)) {
948                                         ret = PTR_ERR(start);
949                                         goto out;
950                                 }
951                                 BUG_ON(start < p->buf);
952                         }
953                         p->start = start;
954                 } else {
955                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
956                                                              name_len);
957                         if (ret < 0)
958                                 goto out;
959                 }
960
961                 cur += elem_size + name_len;
962                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
963                 if (ret)
964                         goto out;
965                 num++;
966         }
967
968 out:
969         btrfs_free_path(tmp_path);
970         fs_path_free(p);
971         return ret;
972 }
973
974 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
975                                   const char *name, int name_len,
976                                   const char *data, int data_len,
977                                   u8 type, void *ctx);
978
979 /*
980  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
981  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
982  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
983  *
984  * path must point to the dir item when called.
985  */
986 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
987                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
988 {
989         int ret = 0;
990         struct extent_buffer *eb;
991         struct btrfs_item *item;
992         struct btrfs_dir_item *di;
993         struct btrfs_key di_key;
994         char *buf = NULL;
995         int buf_len;
996         u32 name_len;
997         u32 data_len;
998         u32 cur;
999         u32 len;
1000         u32 total;
1001         int slot;
1002         int num;
1003         u8 type;
1004
1005         /*
1006          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1007          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1008          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1009          * values are small.
1010          */
1011         buf_len = PATH_MAX;
1012         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1013         if (!buf) {
1014                 ret = -ENOMEM;
1015                 goto out;
1016         }
1017
1018         eb = path->nodes[0];
1019         slot = path->slots[0];
1020         item = btrfs_item_nr(slot);
1021         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1022         cur = 0;
1023         len = 0;
1024         total = btrfs_item_size(eb, item);
1025
1026         num = 0;
1027         while (cur < total) {
1028                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1029                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1030                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1031                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1032
1033                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1034                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1035                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1036                                 goto out;
1037                         }
1038                         if (name_len + data_len >
1039                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1040                                 ret = -E2BIG;
1041                                 goto out;
1042                         }
1043                 } else {
1044                         /*
1045                          * Path too long
1046                          */
1047                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1048                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1049                                 goto out;
1050                         }
1051                 }
1052
1053                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1054                         buf_len = name_len + data_len;
1055                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1056                                 vfree(buf);
1057                                 buf = NULL;
1058                         } else {
1059                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1060                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1061
1062                                 if (!tmp)
1063                                         kfree(buf);
1064                                 buf = tmp;
1065                         }
1066                         if (!buf) {
1067                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1068                                 if (!buf) {
1069                                         ret = -ENOMEM;
1070                                         goto out;
1071                                 }
1072                         }
1073                 }
1074
1075                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1076                                 name_len + data_len);
1077
1078                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1079                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1080                 cur += len;
1081
1082                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1083                                 data_len, type, ctx);
1084                 if (ret < 0)
1085                         goto out;
1086                 if (ret) {
1087                         ret = 0;
1088                         goto out;
1089                 }
1090
1091                 num++;
1092         }
1093
1094 out:
1095         kvfree(buf);
1096         return ret;
1097 }
1098
1099 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1100                             struct fs_path *p, void *ctx)
1101 {
1102         int ret;
1103         struct fs_path *pt = ctx;
1104
1105         ret = fs_path_copy(pt, p);
1106         if (ret < 0)
1107                 return ret;
1108
1109         /* we want the first only */
1110         return 1;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1115  * ref/hardlink, this is ignored.
1116  */
1117 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1118                           u64 ino, struct fs_path *path)
1119 {
1120         int ret;
1121         struct btrfs_key key, found_key;
1122         struct btrfs_path *p;
1123
1124         p = alloc_path_for_send();
1125         if (!p)
1126                 return -ENOMEM;
1127
1128         fs_path_reset(path);
1129
1130         key.objectid = ino;
1131         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1132         key.offset = 0;
1133
1134         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1135         if (ret < 0)
1136                 goto out;
1137         if (ret) {
1138                 ret = 1;
1139                 goto out;
1140         }
1141         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1142         if (found_key.objectid != ino ||
1143             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1144              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1145                 ret = -ENOENT;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1150                                 __copy_first_ref, path);
1151         if (ret < 0)
1152                 goto out;
1153         ret = 0;
1154
1155 out:
1156         btrfs_free_path(p);
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 struct backref_ctx {
1161         struct send_ctx *sctx;
1162
1163         /* number of total found references */
1164         u64 found;
1165
1166         /*
1167          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1168          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1169          */
1170         u64 cur_objectid;
1171         u64 cur_offset;
1172
1173         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1174         u64 extent_len;
1175
1176         /* data offset in the file extent item */
1177         u64 data_offset;
1178
1179         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1180         int found_itself;
1181 };
1182
1183 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1184 {
1185         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1186         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1187
1188         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1189                 return -1;
1190         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1191                 return 1;
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1196 {
1197         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1198         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1199
1200         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1201                 return -1;
1202         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1203                 return 1;
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called for every backref that is found for the current extent.
1209  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1210  */
1211 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1212 {
1213         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1214         struct clone_root *found;
1215
1216         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1217         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1218                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1219                         sizeof(struct clone_root),
1220                         __clone_root_cmp_bsearch);
1221         if (!found)
1222                 return 0;
1223
1224         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1225             ino == bctx->cur_objectid &&
1226             offset == bctx->cur_offset) {
1227                 bctx->found_itself = 1;
1228         }
1229
1230         /*
1231          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1232          * behind the current inode/offset.
1233          */
1234         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1235                 /*
1236                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1237                  * that is currently send. We may change this when
1238                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1239                  * file.
1240                  */
1241                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1242                         return 0;
1243         }
1244
1245         bctx->found++;
1246         found->found_refs++;
1247         if (ino < found->ino) {
1248                 found->ino = ino;
1249                 found->offset = offset;
1250         } else if (found->ino == ino) {
1251                 /*
1252                  * same extent found more then once in the same file.
1253                  */
1254                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1255                         found->offset = offset;
1256         }
1257
1258         return 0;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1263  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1264  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1265  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1266  * inode+offset.
1267  *
1268  * path must point to the extent item when called.
1269  */
1270 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1271                              struct btrfs_path *path,
1272                              u64 ino, u64 data_offset,
1273                              u64 ino_size,
1274                              struct clone_root **found)
1275 {
1276         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1277         int ret;
1278         int extent_type;
1279         u64 logical;
1280         u64 disk_byte;
1281         u64 num_bytes;
1282         u64 extent_item_pos;
1283         u64 flags = 0;
1284         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1285         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1286         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1287         struct clone_root *cur_clone_root;
1288         struct btrfs_key found_key;
1289         struct btrfs_path *tmp_path;
1290         int compressed;
1291         u32 i;
1292
1293         tmp_path = alloc_path_for_send();
1294         if (!tmp_path)
1295                 return -ENOMEM;
1296
1297         /* We only use this path under the commit sem */
1298         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1299
1300         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1301         if (!backref_ctx) {
1302                 ret = -ENOMEM;
1303                 goto out;
1304         }
1305
1306         if (data_offset >= ino_size) {
1307                 /*
1308                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1309                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1310                  * writing large files.
1311                  */
1312                 ret = 0;
1313                 goto out;
1314         }
1315
1316         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1317                         struct btrfs_file_extent_item);
1318         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1319         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1320                 ret = -ENOENT;
1321                 goto out;
1322         }
1323         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1324
1325         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1326         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1327         if (disk_byte == 0) {
1328                 ret = -ENOENT;
1329                 goto out;
1330         }
1331         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1332
1333         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1334         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1335                                   &found_key, &flags);
1336         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1337         btrfs_release_path(tmp_path);
1338
1339         if (ret < 0)
1340                 goto out;
1341         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1342                 ret = -EIO;
1343                 goto out;
1344         }
1345
1346         /*
1347          * Setup the clone roots.
1348          */
1349         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1350                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1351                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1352                 cur_clone_root->offset = 0;
1353                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1354         }
1355
1356         backref_ctx->sctx = sctx;
1357         backref_ctx->found = 0;
1358         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1359         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1360         backref_ctx->found_itself = 0;
1361         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1362         /*
1363          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1364          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1365          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1366          * the physical extent locations. We must take this into account to
1367          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1368          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1369          * receiving end.
1370          */
1371         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1372                 backref_ctx->data_offset = 0;
1373         else
1374                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1375
1376         /*
1377          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1378          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1379          * __iterate_backrefs work.
1380          */
1381         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1382                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1383
1384         /*
1385          * Now collect all backrefs.
1386          */
1387         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1388                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1389         else
1390                 extent_item_pos = 0;
1391         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1392                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1393                                     backref_ctx, false);
1394
1395         if (ret < 0)
1396                 goto out;
1397
1398         if (!backref_ctx->found_itself) {
1399                 /* found a bug in backref code? */
1400                 ret = -EIO;
1401                 btrfs_err(fs_info,
1402                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1403                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1404                 goto out;
1405         }
1406
1407         btrfs_debug(fs_info,
1408                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1409                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1410
1411         if (!backref_ctx->found)
1412                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1413
1414         cur_clone_root = NULL;
1415         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1416                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1417                         if (!cur_clone_root)
1418                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1419                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1420                                 /* prefer clones from send_root over others */
1421                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1422                 }
1423
1424         }
1425
1426         if (cur_clone_root) {
1427                 *found = cur_clone_root;
1428                 ret = 0;
1429         } else {
1430                 ret = -ENOENT;
1431         }
1432
1433 out:
1434         btrfs_free_path(tmp_path);
1435         kfree(backref_ctx);
1436         return ret;
1437 }
1438
1439 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1440                         u64 ino,
1441                         struct fs_path *dest)
1442 {
1443         int ret;
1444         struct btrfs_path *path;
1445         struct btrfs_key key;
1446         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1447         u8 type;
1448         u8 compression;
1449         unsigned long off;
1450         int len;
1451
1452         path = alloc_path_for_send();
1453         if (!path)
1454                 return -ENOMEM;
1455
1456         key.objectid = ino;
1457         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1458         key.offset = 0;
1459         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1460         if (ret < 0)
1461                 goto out;
1462         if (ret) {
1463                 /*
1464                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1465                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1466                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1467                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1468                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1469                  * can delete the symlink.
1470                  */
1471                 btrfs_err(root->fs_info,
1472                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1473                           ino, root->root_key.objectid);
1474                 ret = -EIO;
1475                 goto out;
1476         }
1477
1478         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1479                         struct btrfs_file_extent_item);
1480         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1481         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1482         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1483         BUG_ON(compression);
1484
1485         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1486         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1487
1488         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1489
1490 out:
1491         btrfs_free_path(path);
1492         return ret;
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1497  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1498  */
1499 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1500                            u64 ino, u64 gen,
1501                            struct fs_path *dest)
1502 {
1503         int ret = 0;
1504         struct btrfs_path *path;
1505         struct btrfs_dir_item *di;
1506         char tmp[64];
1507         int len;
1508         u64 idx = 0;
1509
1510         path = alloc_path_for_send();
1511         if (!path)
1512                 return -ENOMEM;
1513
1514         while (1) {
1515                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1516                                 ino, gen, idx);
1517                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1518
1519                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1520                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1521                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1522                 btrfs_release_path(path);
1523                 if (IS_ERR(di)) {
1524                         ret = PTR_ERR(di);
1525                         goto out;
1526                 }
1527                 if (di) {
1528                         /* not unique, try again */
1529                         idx++;
1530                         continue;
1531                 }
1532
1533                 if (!sctx->parent_root) {
1534                         /* unique */
1535                         ret = 0;
1536                         break;
1537                 }
1538
1539                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1540                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1541                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1542                 btrfs_release_path(path);
1543                 if (IS_ERR(di)) {
1544                         ret = PTR_ERR(di);
1545                         goto out;
1546                 }
1547                 if (di) {
1548                         /* not unique, try again */
1549                         idx++;
1550                         continue;
1551                 }
1552                 /* unique */
1553                 break;
1554         }
1555
1556         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1557
1558 out:
1559         btrfs_free_path(path);
1560         return ret;
1561 }
1562
1563 enum inode_state {
1564         inode_state_no_change,
1565         inode_state_will_create,
1566         inode_state_did_create,
1567         inode_state_will_delete,
1568         inode_state_did_delete,
1569 };
1570
1571 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1572 {
1573         int ret;
1574         int left_ret;
1575         int right_ret;
1576         u64 left_gen;
1577         u64 right_gen;
1578
1579         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1580                         NULL, NULL);
1581         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1582                 goto out;
1583         left_ret = ret;
1584
1585         if (!sctx->parent_root) {
1586                 right_ret = -ENOENT;
1587         } else {
1588                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1589                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1590                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1591                         goto out;
1592                 right_ret = ret;
1593         }
1594
1595         if (!left_ret && !right_ret) {
1596                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1597                         ret = inode_state_no_change;
1598                 } else if (left_gen == gen) {
1599                         if (ino < sctx->send_progress)
1600                                 ret = inode_state_did_create;
1601                         else
1602                                 ret = inode_state_will_create;
1603                 } else if (right_gen == gen) {
1604                         if (ino < sctx->send_progress)
1605                                 ret = inode_state_did_delete;
1606                         else
1607                                 ret = inode_state_will_delete;
1608                 } else  {
1609                         ret = -ENOENT;
1610                 }
1611         } else if (!left_ret) {
1612                 if (left_gen == gen) {
1613                         if (ino < sctx->send_progress)
1614                                 ret = inode_state_did_create;
1615                         else
1616                                 ret = inode_state_will_create;
1617                 } else {
1618                         ret = -ENOENT;
1619                 }
1620         } else if (!right_ret) {
1621                 if (right_gen == gen) {
1622                         if (ino < sctx->send_progress)
1623                                 ret = inode_state_did_delete;
1624                         else
1625                                 ret = inode_state_will_delete;
1626                 } else {
1627                         ret = -ENOENT;
1628                 }
1629         } else {
1630                 ret = -ENOENT;
1631         }
1632
1633 out:
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1638 {
1639         int ret;
1640
1641         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1642                 return 1;
1643
1644         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1645         if (ret < 0)
1646                 goto out;
1647
1648         if (ret == inode_state_no_change ||
1649             ret == inode_state_did_create ||
1650             ret == inode_state_will_delete)
1651                 ret = 1;
1652         else
1653                 ret = 0;
1654
1655 out:
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1661  */
1662 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1663                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1664                                  u64 *found_inode,
1665                                  u8 *found_type)
1666 {
1667         int ret = 0;
1668         struct btrfs_dir_item *di;
1669         struct btrfs_key key;
1670         struct btrfs_path *path;
1671
1672         path = alloc_path_for_send();
1673         if (!path)
1674                 return -ENOMEM;
1675
1676         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1677                         dir, name, name_len, 0);
1678         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1679                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1680                 goto out;
1681         }
1682         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1683         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1684                 ret = -ENOENT;
1685                 goto out;
1686         }
1687         *found_inode = key.objectid;
1688         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1689
1690 out:
1691         btrfs_free_path(path);
1692         return ret;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1697  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1698  */
1699 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1700                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1701 {
1702         int ret;
1703         struct btrfs_key key;
1704         struct btrfs_key found_key;
1705         struct btrfs_path *path;
1706         int len;
1707         u64 parent_dir;
1708
1709         path = alloc_path_for_send();
1710         if (!path)
1711                 return -ENOMEM;
1712
1713         key.objectid = ino;
1714         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1715         key.offset = 0;
1716
1717         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1718         if (ret < 0)
1719                 goto out;
1720         if (!ret)
1721                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1722                                 path->slots[0]);
1723         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1724             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1725              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1726                 ret = -ENOENT;
1727                 goto out;
1728         }
1729
1730         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1731                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1732                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1733                                       struct btrfs_inode_ref);
1734                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1735                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1736                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1737                                                      len);
1738                 parent_dir = found_key.offset;
1739         } else {
1740                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1741                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1742                                         struct btrfs_inode_extref);
1743                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1744                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1745                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1746                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1747         }
1748         if (ret < 0)
1749                 goto out;
1750         btrfs_release_path(path);
1751
1752         if (dir_gen) {
1753                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1754                                      NULL, NULL, NULL);
1755                 if (ret < 0)
1756                         goto out;
1757         }
1758
1759         *dir = parent_dir;
1760
1761 out:
1762         btrfs_free_path(path);
1763         return ret;
1764 }
1765
1766 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1767                         u64 ino, u64 dir,
1768                         const char *name, int name_len)
1769 {
1770         int ret;
1771         struct fs_path *tmp_name;
1772         u64 tmp_dir;
1773
1774         tmp_name = fs_path_alloc();
1775         if (!tmp_name)
1776                 return -ENOMEM;
1777
1778         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1779         if (ret < 0)
1780                 goto out;
1781
1782         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1783                 ret = 0;
1784                 goto out;
1785         }
1786
1787         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1788
1789 out:
1790         fs_path_free(tmp_name);
1791         return ret;
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1796  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1797  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1798  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1799  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1800  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1801  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1802  * orphanizing is really required.
1803  */
1804 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1805                               const char *name, int name_len,
1806                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1807 {
1808         int ret = 0;
1809         u64 gen;
1810         u64 other_inode = 0;
1811         u8 other_type = 0;
1812
1813         if (!sctx->parent_root)
1814                 goto out;
1815
1816         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1817         if (ret <= 0)
1818                 goto out;
1819
1820         /*
1821          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1822          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1823          * and we can just unlink this entry.
1824          */
1825         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1826                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1827                                      NULL, NULL, NULL);
1828                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1829                         goto out;
1830                 if (ret) {
1831                         ret = 0;
1832                         goto out;
1833                 }
1834                 if (gen != dir_gen)
1835                         goto out;
1836         }
1837
1838         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1839                         &other_inode, &other_type);
1840         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1841                 goto out;
1842         if (ret) {
1843                 ret = 0;
1844                 goto out;
1845         }
1846
1847         /*
1848          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1849          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1850          * overwrite anything at this point in time.
1851          */
1852         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1853             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1854                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1855                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1856                 if (ret < 0)
1857                         goto out;
1858
1859                 ret = 1;
1860                 *who_ino = other_inode;
1861         } else {
1862                 ret = 0;
1863         }
1864
1865 out:
1866         return ret;
1867 }
1868
1869 /*
1870  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1871  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1872  * thus the orphan name needs be used.
1873  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1874  * overwritten.
1875  */
1876 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1877                             u64 dir, u64 dir_gen,
1878                             u64 ino, u64 ino_gen,
1879                             const char *name, int name_len)
1880 {
1881         int ret = 0;
1882         u64 gen;
1883         u64 ow_inode;
1884         u8 other_type;
1885
1886         if (!sctx->parent_root)
1887                 goto out;
1888
1889         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1890         if (ret <= 0)
1891                 goto out;
1892
1893         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1894                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1895                                      NULL, NULL, NULL);
1896                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1897                         goto out;
1898                 if (ret) {
1899                         ret = 0;
1900                         goto out;
1901                 }
1902                 if (gen != dir_gen)
1903                         goto out;
1904         }
1905
1906         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1907         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1908                         &ow_inode, &other_type);
1909         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1910                 goto out;
1911         if (ret) {
1912                 /* was never and will never be overwritten */
1913                 ret = 0;
1914                 goto out;
1915         }
1916
1917         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1918                         NULL, NULL);
1919         if (ret < 0)
1920                 goto out;
1921
1922         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1923                 ret = 0;
1924                 goto out;
1925         }
1926
1927         /*
1928          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1929          * The current inode being processed might have been the one that caused
1930          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1931          * the current inode being processed.
1932          */
1933         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1934             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1935              gen == sctx->cur_inode_gen))
1936                 ret = 1;
1937         else
1938                 ret = 0;
1939
1940 out:
1941         return ret;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1946  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1947  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1948  */
1949 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1950 {
1951         int ret = 0;
1952         struct fs_path *name = NULL;
1953         u64 dir;
1954         u64 dir_gen;
1955
1956         if (!sctx->parent_root)
1957                 goto out;
1958
1959         name = fs_path_alloc();
1960         if (!name)
1961                 return -ENOMEM;
1962
1963         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1964         if (ret < 0)
1965                 goto out;
1966
1967         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1968                         name->start, fs_path_len(name));
1969
1970 out:
1971         fs_path_free(name);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1977  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
1978  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
1979  * In case of error, nce is kfreed.
1980  */
1981 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
1982                              struct name_cache_entry *nce)
1983 {
1984         int ret = 0;
1985         struct list_head *nce_head;
1986
1987         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
1988                         (unsigned long)nce->ino);
1989         if (!nce_head) {
1990                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
1991                 if (!nce_head) {
1992                         kfree(nce);
1993                         return -ENOMEM;
1994                 }
1995                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
1996
1997                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
1998                 if (ret < 0) {
1999                         kfree(nce_head);
2000                         kfree(nce);
2001                         return ret;
2002                 }
2003         }
2004         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2005         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2006         sctx->name_cache_size++;
2007
2008         return ret;
2009 }
2010
2011 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2012                               struct name_cache_entry *nce)
2013 {
2014         struct list_head *nce_head;
2015
2016         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2017                         (unsigned long)nce->ino);
2018         if (!nce_head) {
2019                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2020               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2021                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2022         }
2023
2024         list_del(&nce->radix_list);
2025         list_del(&nce->list);
2026         sctx->name_cache_size--;
2027
2028         /*
2029          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2030          */
2031         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2032                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2033                 kfree(nce_head);
2034         }
2035 }
2036
2037 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2038                                                     u64 ino, u64 gen)
2039 {
2040         struct list_head *nce_head;
2041         struct name_cache_entry *cur;
2042
2043         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2044         if (!nce_head)
2045                 return NULL;
2046
2047         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2048                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2049                         return cur;
2050         }
2051         return NULL;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2056  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2057  */
2058 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2059 {
2060         list_del(&nce->list);
2061         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2066  */
2067 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2068 {
2069         struct name_cache_entry *nce;
2070
2071         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2072                 return;
2073
2074         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2075                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2076                                 struct name_cache_entry, list);
2077                 name_cache_delete(sctx, nce);
2078                 kfree(nce);
2079         }
2080 }
2081
2082 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2083 {
2084         struct name_cache_entry *nce;
2085
2086         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2087                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2088                                 struct name_cache_entry, list);
2089                 name_cache_delete(sctx, nce);
2090                 kfree(nce);
2091         }
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2096  * Returns 0 if it succeeded.
2097  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2098  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2099  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2100  * Returns <0 in case of error.
2101  */
2102 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2103                                      u64 ino, u64 gen,
2104                                      u64 *parent_ino,
2105                                      u64 *parent_gen,
2106                                      struct fs_path *dest)
2107 {
2108         int ret;
2109         int nce_ret;
2110         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2111
2112         /*
2113          * First check if we already did a call to this function with the same
2114          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2115          * return the cached result.
2116          */
2117         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2118         if (nce) {
2119                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2120                         name_cache_delete(sctx, nce);
2121                         kfree(nce);
2122                         nce = NULL;
2123                 } else {
2124                         name_cache_used(sctx, nce);
2125                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2126                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2127                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2128                         if (ret < 0)
2129                                 goto out;
2130                         ret = nce->ret;
2131                         goto out;
2132                 }
2133         }
2134
2135         /*
2136          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2137          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2138          * __record_new_ref
2139          */
2140         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2141         if (ret < 0)
2142                 goto out;
2143
2144         if (!ret) {
2145                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2146                 if (ret < 0)
2147                         goto out;
2148                 ret = 1;
2149                 goto out_cache;
2150         }
2151
2152         /*
2153          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2154          * send_root or parent_root for ref lookup.
2155          */
2156         if (ino < sctx->send_progress)
2157                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2158                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2159         else
2160                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2161                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2162         if (ret < 0)
2163                 goto out;
2164
2165         /*
2166          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2167          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2168          */
2169         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2170                         dest->start, dest->end - dest->start);
2171         if (ret < 0)
2172                 goto out;
2173         if (ret) {
2174                 fs_path_reset(dest);
2175                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2176                 if (ret < 0)
2177                         goto out;
2178                 ret = 1;
2179         }
2180
2181 out_cache:
2182         /*
2183          * Store the result of the lookup in the name cache.
2184          */
2185         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2186         if (!nce) {
2187                 ret = -ENOMEM;
2188                 goto out;
2189         }
2190
2191         nce->ino = ino;
2192         nce->gen = gen;
2193         nce->parent_ino = *parent_ino;
2194         nce->parent_gen = *parent_gen;
2195         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2196         nce->ret = ret;
2197         strcpy(nce->name, dest->start);
2198
2199         if (ino < sctx->send_progress)
2200                 nce->need_later_update = 0;
2201         else
2202                 nce->need_later_update = 1;
2203
2204         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2205         if (nce_ret < 0)
2206                 ret = nce_ret;
2207         name_cache_clean_unused(sctx);
2208
2209 out:
2210         return ret;
2211 }
2212
2213 /*
2214  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2215  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2216  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2217  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2218  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2219  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2220  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2221  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2222  *
2223  * When do we have orphan inodes:
2224  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2225  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2226  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2227  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2228  *    orphan directory.
2229  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2230  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2231  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2232  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2233  *    the orphan inode.
2234  *
2235  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2236  * would be.
2237  */
2238 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2239                         struct fs_path *dest)
2240 {
2241         int ret = 0;
2242         struct fs_path *name = NULL;
2243         u64 parent_inode = 0;
2244         u64 parent_gen = 0;
2245         int stop = 0;
2246
2247         name = fs_path_alloc();
2248         if (!name) {
2249                 ret = -ENOMEM;
2250                 goto out;
2251         }
2252
2253         dest->reversed = 1;
2254         fs_path_reset(dest);
2255
2256         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2257                 struct waiting_dir_move *wdm;
2258
2259                 fs_path_reset(name);
2260
2261                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2262                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2263                         if (ret < 0)
2264                                 goto out;
2265                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2266                         break;
2267                 }
2268
2269                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2270                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2271                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2272                         stop = 1;
2273                 } else if (wdm) {
2274                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2275                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2276                 } else {
2277                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2278                                                         &parent_inode,
2279                                                         &parent_gen, name);
2280                         if (ret)
2281                                 stop = 1;
2282                 }
2283
2284                 if (ret < 0)
2285                         goto out;
2286
2287                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2288                 if (ret < 0)
2289                         goto out;
2290
2291                 ino = parent_inode;
2292                 gen = parent_gen;
2293         }
2294
2295 out:
2296         fs_path_free(name);
2297         if (!ret)
2298                 fs_path_unreverse(dest);
2299         return ret;
2300 }
2301
2302 /*
2303  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2304  */
2305 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2306 {
2307         int ret;
2308         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2309         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2310         struct btrfs_path *path;
2311         struct btrfs_key key;
2312         struct btrfs_root_ref *ref;
2313         struct extent_buffer *leaf;
2314         char *name = NULL;
2315         int namelen;
2316
2317         path = btrfs_alloc_path();
2318         if (!path)
2319                 return -ENOMEM;
2320
2321         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2322         if (!name) {
2323                 btrfs_free_path(path);
2324                 return -ENOMEM;
2325         }
2326
2327         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2328         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2329         key.offset = 0;
2330
2331         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2332                                 &key, path, 1, 0);
2333         if (ret < 0)
2334                 goto out;
2335         if (ret) {
2336                 ret = -ENOENT;
2337                 goto out;
2338         }
2339
2340         leaf = path->nodes[0];
2341         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2342         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2343             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2344                 ret = -ENOENT;
2345                 goto out;
2346         }
2347         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2348         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2349         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2350         btrfs_release_path(path);
2351
2352         if (parent_root) {
2353                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2354                 if (ret < 0)
2355                         goto out;
2356         } else {
2357                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2358                 if (ret < 0)
2359                         goto out;
2360         }
2361
2362         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2363
2364         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2365                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2366                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2367         else
2368                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2369                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2370
2371         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2372                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2373         if (parent_root) {
2374                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2375                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2376                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2377                 else
2378                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2379                                      parent_root->root_item.uuid);
2380                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2381                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2382         }
2383
2384         ret = send_cmd(sctx);
2385
2386 tlv_put_failure:
2387 out:
2388         btrfs_free_path(path);
2389         kfree(name);
2390         return ret;
2391 }
2392
2393 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2394 {
2395         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2396         int ret = 0;
2397         struct fs_path *p;
2398
2399         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2400
2401         p = fs_path_alloc();
2402         if (!p)
2403                 return -ENOMEM;
2404
2405         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2406         if (ret < 0)
2407                 goto out;
2408
2409         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2410         if (ret < 0)
2411                 goto out;
2412         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2413         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2414
2415         ret = send_cmd(sctx);
2416
2417 tlv_put_failure:
2418 out:
2419         fs_path_free(p);
2420         return ret;
2421 }
2422
2423 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2424 {
2425         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2426         int ret = 0;
2427         struct fs_path *p;
2428
2429         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2430
2431         p = fs_path_alloc();
2432         if (!p)
2433                 return -ENOMEM;
2434
2435         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2436         if (ret < 0)
2437                 goto out;
2438
2439         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2440         if (ret < 0)
2441                 goto out;
2442         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2443         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2444
2445         ret = send_cmd(sctx);
2446
2447 tlv_put_failure:
2448 out:
2449         fs_path_free(p);
2450         return ret;
2451 }
2452
2453 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2454 {
2455         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2456         int ret = 0;
2457         struct fs_path *p;
2458
2459         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2460                     ino, uid, gid);
2461
2462         p = fs_path_alloc();
2463         if (!p)
2464                 return -ENOMEM;
2465
2466         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2467         if (ret < 0)
2468                 goto out;
2469
2470         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2471         if (ret < 0)
2472                 goto out;
2473         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2474         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2475         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2476
2477         ret = send_cmd(sctx);
2478
2479 tlv_put_failure:
2480 out:
2481         fs_path_free(p);
2482         return ret;
2483 }
2484
2485 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2486 {
2487         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2488         int ret = 0;
2489         struct fs_path *p = NULL;
2490         struct btrfs_inode_item *ii;
2491         struct btrfs_path *path = NULL;
2492         struct extent_buffer *eb;
2493         struct btrfs_key key;
2494         int slot;
2495
2496         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2497
2498         p = fs_path_alloc();
2499         if (!p)
2500                 return -ENOMEM;
2501
2502         path = alloc_path_for_send();
2503         if (!path) {
2504                 ret = -ENOMEM;
2505                 goto out;
2506         }
2507
2508         key.objectid = ino;
2509         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2510         key.offset = 0;
2511         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2512         if (ret > 0)
2513                 ret = -ENOENT;
2514         if (ret < 0)
2515                 goto out;
2516
2517         eb = path->nodes[0];
2518         slot = path->slots[0];
2519         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2520
2521         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2522         if (ret < 0)
2523                 goto out;
2524
2525         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2526         if (ret < 0)
2527                 goto out;
2528         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2529         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2530         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2531         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2532         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2533
2534         ret = send_cmd(sctx);
2535
2536 tlv_put_failure:
2537 out:
2538         fs_path_free(p);
2539         btrfs_free_path(path);
2540         return ret;
2541 }
2542
2543 /*
2544  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2545  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2546  * is created as orphan.
2547  */
2548 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2549 {
2550         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2551         int ret = 0;
2552         struct fs_path *p;
2553         int cmd;
2554         u64 gen;
2555         u64 mode;
2556         u64 rdev;
2557
2558         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2559
2560         p = fs_path_alloc();
2561         if (!p)
2562                 return -ENOMEM;
2563
2564         if (ino != sctx->cur_ino) {
2565                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2566                                      NULL, NULL, &rdev);
2567                 if (ret < 0)
2568                         goto out;
2569         } else {
2570                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2571                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2572                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2573         }
2574
2575         if (S_ISREG(mode)) {
2576                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2577         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2578                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2579         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2580                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2581         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2582                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2583         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2584                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2585         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2586                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2587         } else {
2588                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2589                                 (int)(mode & S_IFMT));
2590                 ret = -EOPNOTSUPP;
2591                 goto out;
2592         }
2593
2594         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2595         if (ret < 0)
2596                 goto out;
2597
2598         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2599         if (ret < 0)
2600                 goto out;
2601
2602         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2603         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2604
2605         if (S_ISLNK(mode)) {
2606                 fs_path_reset(p);
2607                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2608                 if (ret < 0)
2609                         goto out;
2610                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2611         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2612                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2613                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2614                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2615         }
2616
2617         ret = send_cmd(sctx);
2618         if (ret < 0)
2619                 goto out;
2620
2621
2622 tlv_put_failure:
2623 out:
2624         fs_path_free(p);
2625         return ret;
2626 }
2627
2628 /*
2629  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2630  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2631  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2632  */
2633 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2634 {
2635         int ret = 0;
2636         struct btrfs_path *path = NULL;
2637         struct btrfs_key key;
2638         struct btrfs_key found_key;
2639         struct btrfs_key di_key;
2640         struct extent_buffer *eb;
2641         struct btrfs_dir_item *di;
2642         int slot;
2643
2644         path = alloc_path_for_send();
2645         if (!path) {
2646                 ret = -ENOMEM;
2647                 goto out;
2648         }
2649
2650         key.objectid = dir;
2651         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2652         key.offset = 0;
2653         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2654         if (ret < 0)
2655                 goto out;
2656
2657         while (1) {
2658                 eb = path->nodes[0];
2659                 slot = path->slots[0];
2660                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2661                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2662                         if (ret < 0) {
2663                                 goto out;
2664                         } else if (ret > 0) {
2665                                 ret = 0;
2666                                 break;
2667                         }
2668                         continue;
2669                 }
2670
2671                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2672                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2673                     found_key.type != key.type) {
2674                         ret = 0;
2675                         goto out;
2676                 }
2677
2678                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2679                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2680
2681                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2682                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2683                         ret = 1;
2684                         goto out;
2685                 }
2686
2687                 path->slots[0]++;
2688         }
2689
2690 out:
2691         btrfs_free_path(path);
2692         return ret;
2693 }
2694
2695 /*
2696  * Only creates the inode if it is:
2697  * 1. Not a directory
2698  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2699  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2700  */
2701 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2702 {
2703         int ret;
2704
2705         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2706                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2707                 if (ret < 0)
2708                         goto out;
2709                 if (ret) {
2710                         ret = 0;
2711                         goto out;
2712                 }
2713         }
2714
2715         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2716         if (ret < 0)
2717                 goto out;
2718
2719 out:
2720         return ret;
2721 }
2722
2723 struct recorded_ref {
2724         struct list_head list;
2725         char *name;
2726         struct fs_path *full_path;
2727         u64 dir;
2728         u64 dir_gen;
2729         int name_len;
2730 };
2731
2732 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2733 {
2734         ref->full_path = path;
2735         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2736         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2737 }
2738
2739 /*
2740  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2741  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2742  * This function is a helper to record one ref.
2743  */
2744 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2745                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2746 {
2747         struct recorded_ref *ref;
2748
2749         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2750         if (!ref)
2751                 return -ENOMEM;
2752
2753         ref->dir = dir;
2754         ref->dir_gen = dir_gen;
2755         set_ref_path(ref, path);
2756         list_add_tail(&ref->list, head);
2757         return 0;
2758 }
2759
2760 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2761 {
2762         struct recorded_ref *new;
2763
2764         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2765         if (!new)
2766                 return -ENOMEM;
2767
2768         new->dir = ref->dir;
2769         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2770         new->full_path = NULL;
2771         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2772         list_add_tail(&new->list, list);
2773         return 0;
2774 }
2775
2776 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2777 {
2778         struct recorded_ref *cur;
2779
2780         while (!list_empty(head)) {
2781                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2782                 fs_path_free(cur->full_path);
2783                 list_del(&cur->list);
2784                 kfree(cur);
2785         }
2786 }
2787
2788 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2789 {
2790         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2791         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2792 }
2793
2794 /*
2795  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2796  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2797  * directories.
2798  */
2799 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2800                           struct fs_path *path)
2801 {
2802         int ret;
2803         struct fs_path *orphan;
2804
2805         orphan = fs_path_alloc();
2806         if (!orphan)
2807                 return -ENOMEM;
2808
2809         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2810         if (ret < 0)
2811                 goto out;
2812
2813         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2814
2815 out:
2816         fs_path_free(orphan);
2817         return ret;
2818 }
2819
2820 static struct orphan_dir_info *
2821 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2822 {
2823         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2824         struct rb_node *parent = NULL;
2825         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2826
2827         while (*p) {
2828                 parent = *p;
2829                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2830                 if (dir_ino < entry->ino) {
2831                         p = &(*p)->rb_left;
2832                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2833                         p = &(*p)->rb_right;
2834                 } else {
2835                         return entry;
2836                 }
2837         }
2838
2839         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2840         if (!odi)
2841                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2842         odi->ino = dir_ino;
2843         odi->gen = 0;
2844         odi->last_dir_index_offset = 0;
2845
2846         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2847         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2848         return odi;
2849 }
2850
2851 static struct orphan_dir_info *
2852 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2853 {
2854         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2855         struct orphan_dir_info *entry;
2856
2857         while (n) {
2858                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2859                 if (dir_ino < entry->ino)
2860                         n = n->rb_left;
2861                 else if (dir_ino > entry->ino)
2862                         n = n->rb_right;
2863                 else
2864                         return entry;
2865         }
2866         return NULL;
2867 }
2868
2869 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2870 {
2871         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2872
2873         return odi != NULL;
2874 }
2875
2876 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2877                                  struct orphan_dir_info *odi)
2878 {
2879         if (!odi)
2880                 return;
2881         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2882         kfree(odi);
2883 }
2884
2885 /*
2886  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2887  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2888  * the dir item was already processed.
2889  */
2890 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2891                      u64 send_progress)
2892 {
2893         int ret = 0;
2894         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2895         struct btrfs_path *path;
2896         struct btrfs_key key;
2897         struct btrfs_key found_key;
2898         struct btrfs_key loc;
2899         struct btrfs_dir_item *di;
2900         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2901
2902         /*
2903          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2904          */
2905         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2906                 return 0;
2907
2908         path = alloc_path_for_send();
2909         if (!path)
2910                 return -ENOMEM;
2911
2912         key.objectid = dir;
2913         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2914         key.offset = 0;
2915
2916         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2917         if (odi)
2918                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2919
2920         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2921         if (ret < 0)
2922                 goto out;
2923
2924         while (1) {
2925                 struct waiting_dir_move *dm;
2926
2927                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2928                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2929                         if (ret < 0)
2930                                 goto out;
2931                         else if (ret > 0)
2932                                 break;
2933                         continue;
2934                 }
2935                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2936                                       path->slots[0]);
2937                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2938                     found_key.type != key.type)
2939                         break;
2940
2941                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2942                                 struct btrfs_dir_item);
2943                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2944
2945                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2946                 if (dm) {
2947                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2948                         if (IS_ERR(odi)) {
2949                                 ret = PTR_ERR(odi);
2950                                 goto out;
2951                         }
2952                         odi->gen = dir_gen;
2953                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2954                         dm->rmdir_ino = dir;
2955                         ret = 0;
2956                         goto out;
2957                 }
2958
2959                 if (loc.objectid > send_progress) {
2960                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2961                         if (IS_ERR(odi)) {
2962                                 ret = PTR_ERR(odi);
2963                                 goto out;
2964                         }
2965                         odi->gen = dir_gen;
2966                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2967                         ret = 0;
2968                         goto out;
2969                 }
2970
2971                 path->slots[0]++;
2972         }
2973         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2974
2975         ret = 1;
2976
2977 out:
2978         btrfs_free_path(path);
2979         return ret;
2980 }
2981
2982 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2983 {
2984         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2985
2986         return entry != NULL;
2987 }
2988
2989 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
2990 {
2991         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
2992         struct rb_node *parent = NULL;
2993         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
2994
2995         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
2996         if (!dm)
2997                 return -ENOMEM;
2998         dm->ino = ino;
2999         dm->rmdir_ino = 0;
3000         dm->orphanized = orphanized;
3001
3002         while (*p) {
3003                 parent = *p;
3004                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3005                 if (ino < entry->ino) {
3006                         p = &(*p)->rb_left;
3007                 } else if (ino > entry->ino) {
3008                         p = &(*p)->rb_right;
3009                 } else {
3010                         kfree(dm);
3011                         return -EEXIST;
3012                 }
3013         }
3014
3015         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3016         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3017         return 0;
3018 }
3019
3020 static struct waiting_dir_move *
3021 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3022 {
3023         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3024         struct waiting_dir_move *entry;
3025
3026         while (n) {
3027                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3028                 if (ino < entry->ino)
3029                         n = n->rb_left;
3030                 else if (ino > entry->ino)
3031                         n = n->rb_right;
3032                 else
3033                         return entry;
3034         }
3035         return NULL;
3036 }
3037
3038 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3039                                   struct waiting_dir_move *dm)
3040 {
3041         if (!dm)
3042                 return;
3043         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3044         kfree(dm);
3045 }
3046
3047 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3048                                 u64 ino,
3049                                 u64 ino_gen,
3050                                 u64 parent_ino,
3051                                 struct list_head *new_refs,
3052                                 struct list_head *deleted_refs,
3053                                 const bool is_orphan)
3054 {
3055         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3056         struct rb_node *parent = NULL;
3057         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3058         struct recorded_ref *cur;
3059         int exists = 0;
3060         int ret;
3061
3062         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3063         if (!pm)
3064                 return -ENOMEM;
3065         pm->parent_ino = parent_ino;
3066         pm->ino = ino;
3067         pm->gen = ino_gen;
3068         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3069         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3070         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3071
3072         while (*p) {
3073                 parent = *p;
3074                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3075                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3076                         p = &(*p)->rb_left;
3077                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3078                         p = &(*p)->rb_right;
3079                 } else {
3080                         exists = 1;
3081                         break;
3082                 }
3083         }
3084
3085         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3086                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3087                 if (ret < 0)
3088                         goto out;
3089         }
3090         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3091                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3092                 if (ret < 0)
3093                         goto out;
3094         }
3095
3096         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3097         if (ret)
3098                 goto out;
3099
3100         if (exists) {
3101                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3102         } else {
3103                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3104                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3105         }
3106         ret = 0;
3107 out:
3108         if (ret) {
3109                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3110                 kfree(pm);
3111         }
3112         return ret;
3113 }
3114
3115 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3116                                                       u64 parent_ino)
3117 {
3118         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3119         struct pending_dir_move *entry;
3120
3121         while (n) {
3122                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3123                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3124                         n = n->rb_left;
3125                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3126                         n = n->rb_right;
3127                 else
3128                         return entry;
3129         }
3130         return NULL;
3131 }
3132
3133 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3134                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3135 {
3136         int ret = 0;
3137         u64 parent_inode = 0;
3138         u64 parent_gen = 0;
3139         u64 start_ino = ino;
3140
3141         *ancestor_ino = 0;
3142         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3143                 fs_path_reset(name);
3144
3145                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3146                         break;
3147                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3148                         if (*ancestor_ino == 0)
3149                                 *ancestor_ino = ino;
3150                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3151                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3152                 } else {
3153                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3154                                                         &parent_inode,
3155                                                         &parent_gen, name);
3156                         if (ret > 0) {
3157                                 ret = 0;
3158                                 break;
3159                         }
3160                 }
3161                 if (ret < 0)
3162                         break;
3163                 if (parent_inode == start_ino) {
3164                         ret = 1;
3165                         if (*ancestor_ino == 0)
3166                                 *ancestor_ino = ino;
3167                         break;
3168                 }
3169                 ino = parent_inode;
3170                 gen = parent_gen;
3171         }
3172         return ret;
3173 }
3174
3175 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3176 {
3177         struct fs_path *from_path = NULL;
3178         struct fs_path *to_path = NULL;
3179         struct fs_path *name = NULL;
3180         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3181         struct recorded_ref *cur;
3182         u64 parent_ino, parent_gen;
3183         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3184         u64 rmdir_ino = 0;
3185         u64 ancestor;
3186         bool is_orphan;
3187         int ret;
3188
3189         name = fs_path_alloc();
3190         from_path = fs_path_alloc();
3191         if (!name || !from_path) {
3192                 ret = -ENOMEM;
3193                 goto out;
3194         }
3195
3196         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3197         ASSERT(dm);
3198         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3199         is_orphan = dm->orphanized;
3200         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3201
3202         if (is_orphan) {
3203                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3204                                       pm->gen, from_path);
3205         } else {
3206                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3207                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3208                 if (ret < 0)
3209                         goto out;
3210                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3211                                    from_path);
3212                 if (ret < 0)
3213                         goto out;
3214                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3215         }
3216         if (ret < 0)
3217                 goto out;
3218
3219         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3220         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3221         if (ret < 0)
3222                 goto out;
3223         if (ret) {
3224                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3225                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3226                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3227                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3228                                            is_orphan);
3229                 if (ret < 0)
3230                         goto out;
3231                 if (rmdir_ino) {
3232                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3233                         ASSERT(dm);
3234                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3235                 }
3236                 goto out;
3237         }
3238         fs_path_reset(name);
3239         to_path = name;
3240         name = NULL;
3241         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3242         if (ret < 0)
3243                 goto out;
3244
3245         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3246         if (ret < 0)
3247                 goto out;
3248
3249         if (rmdir_ino) {
3250                 struct orphan_dir_info *odi;
3251                 u64 gen;
3252
3253                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3254                 if (!odi) {
3255                         /* already deleted */
3256                         goto finish;
3257                 }
3258                 gen = odi->gen;
3259
3260                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3261                 if (ret < 0)
3262                         goto out;
3263                 if (!ret)
3264                         goto finish;
3265
3266                 name = fs_path_alloc();
3267                 if (!name) {
3268                         ret = -ENOMEM;
3269                         goto out;
3270                 }
3271                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3272                 if (ret < 0)
3273                         goto out;
3274                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3275                 if (ret < 0)
3276                         goto out;
3277         }
3278
3279 finish:
3280         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3281         if (ret < 0)
3282                 goto out;
3283
3284         /*
3285          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3286          * and old parent(s).
3287          */
3288         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3289                 /*
3290                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3291                  */
3292                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3293                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3294                 if (ret == -ENOENT) {
3295                         ret = 0;
3296                         continue;
3297                 }
3298                 if (ret < 0)
3299                         goto out;
3300
3301                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3302                 if (ret < 0)
3303                         goto out;
3304         }
3305
3306 out:
3307         fs_path_free(name);
3308         fs_path_free(from_path);
3309         fs_path_free(to_path);
3310         sctx->send_progress = orig_progress;
3311
3312         return ret;
3313 }
3314
3315 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3316 {
3317         if (!list_empty(&m->list))
3318                 list_del(&m->list);
3319         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3320                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3321         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3322         kfree(m);
3323 }
3324
3325 static void tail_append_pending_moves(struct send_ctx *sctx,
3326                                       struct pending_dir_move *moves,
3327                                       struct list_head *stack)
3328 {
3329         if (list_empty(&moves->list)) {
3330